Melhoria na precisão dos resultados em termoeconomia devido à desagregação da exergia e construção racional do diagrama produtivo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Colombo, Daniel Corona
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Engenharia Mecânica
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
621
Link de acesso: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9734
Resumo: Given the growing energy demandsprojected for the next years and oil depletion, it is increasinglynecessary the application of techniques for the efficient production of electricity and for the rational use of natural resources inthethermal systems. Among these techniques is thermoeconomics analysis that enablethe achievement of systemsoperating more efficiently. In the last decade, the models that propose the thermoeconomics analysisusing disaggregated exergy into its components has beengaining strength.The disaggregated exergy applicationin Thermoeconomicshad as initial aimto increase theaccuracy of the results by means ofthe EMET modelthat disaggregates the physical exergy into its thermical and mechanic components. Subsequently, the disaggregated exergyhas incorporated into its aimthe ability fortreatingappropriatelythe dissipative equipment andresidues. Dissipative equipments treatmentis of great value, especially for Diagnosis and Optimization, the fields of Thermoeconomics thatseekincreasedefficiency in thermal systems. However, the application of models that disaggregate the exergy bringsthe increase in complexity of the thermoeconomicsanalysis. Therefore, it is very important the comparison of manythermoeconomicsmodels appliedto different thermal systems forestablishingthe advantagesand disadvantagesof each methodology. There are studiesthat already madethe comparison between thermoeconomicsmodels, but with the recent emergence of one more exergy disaggregation level (UFS+ model), it is necessary to complement these studieswith the results of this new model. The results of thermoeconomics analysis are strongly influenced by the type of disaggregationthat isused, butthis is not the only factor thataffectsthe results. The way the analyst describes the relation of each productiveunit withothersmust also be observed. Besides, the residuestreatmentis important in order to vary the final analysis’s results. In models that use entropy as part of the exergy, the physicalresiduestreatmentis well-defined and showno inconsistency. However, the chemical residuesweretreated in such a way that the exergy balance is not satisfied in burners of thermal systemsand this is seen as a thermodynamicsinconsistency. Overall, the aimof this work is to complementand to consolidatestudiesthat makethe comparison between thermoeconomicsmodelsof exergy disaggregation,to show how different descriptions of the productiveprocesscanaffectthe analysis andtopoint out the inconsistency generated by thermoeconomicsmodels when thechemical residuesare treated in differents ways
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In the last decade, the models that propose the thermoeconomics analysisusing disaggregated exergy into its components has beengaining strength.The disaggregated exergy applicationin Thermoeconomicshad as initial aimto increase theaccuracy of the results by means ofthe EMET modelthat disaggregates the physical exergy into its thermical and mechanic components. Subsequently, the disaggregated exergyhas incorporated into its aimthe ability fortreatingappropriatelythe dissipative equipment andresidues. Dissipative equipments treatmentis of great value, especially for Diagnosis and Optimization, the fields of Thermoeconomics thatseekincreasedefficiency in thermal systems. However, the application of models that disaggregate the exergy bringsthe increase in complexity of the thermoeconomicsanalysis. Therefore, it is very important the comparison of manythermoeconomicsmodels appliedto different thermal systems forestablishingthe advantagesand disadvantagesof each methodology. There are studiesthat already madethe comparison between thermoeconomicsmodels, but with the recent emergence of one more exergy disaggregation level (UFS+ model), it is necessary to complement these studieswith the results of this new model. The results of thermoeconomics analysis are strongly influenced by the type of disaggregationthat isused, butthis is not the only factor thataffectsthe results. The way the analyst describes the relation of each productiveunit withothersmust also be observed. Besides, the residuestreatmentis important in order to vary the final analysis’s results. In models that use entropy as part of the exergy, the physicalresiduestreatmentis well-defined and showno inconsistency. However, the chemical residuesweretreated in such a way that the exergy balance is not satisfied in burners of thermal systemsand this is seen as a thermodynamicsinconsistency. Overall, the aimof this work is to complementand to consolidatestudiesthat makethe comparison between thermoeconomicsmodelsof exergy disaggregation,to show how different descriptions of the productiveprocesscanaffectthe analysis andtopoint out the inconsistency generated by thermoeconomicsmodels when thechemical residuesare treated in differents waysDiante da crescente demanda energética projetada para os próximos anos e do esgotamento do petróleo, cada vez mais é necessária a aplicação de técnicas para a eficaz produção de energia elétrica e para o uso racional dos recursos naturais nos sistemas térmicos. Entre essas técnicas está a análise termoeconômica que possibilita o alcance de sistemas operando de forma mais eficiente. Na última década, os modelos que propõe a realização das análises termoeconômicas utilizando a exergia desagregada em parcelas vêm ganhado força. A aplicação da exergia desagregada em Termoeconomia tinha como objetivo inicial o aumento da precisão dos resultados por meio do modelo EMET, que desagrega a exergia física nas suas parcelas térmica e mecânica. Posteriormente, a desagregação da exergia incorporou ao seu objetivo a capacidade de tratar de forma adequada os equipamentos dissipativos e resíduos. O tratamento dos equipamentos dissipativos é de grande valia, principalmente para o Diagnóstico e para a Otimização, áreas da Termoeconomia que buscam o aumento da eficiência em sistemas térmicos. Entretanto, a aplicação dos modelos que desagregam a exergia traz consigo o aumento da complexidade das análises termoeconômicas. Portanto, é de suma importância a comparação entre diversos modelos termoeconômicos aplicados a diferentes sistemas térmicos para estabelecer o custo-benefício de cada metodologia. Já existem trabalhos que fazem a comparação entre os modelos termoeconômicos, mas com o recente surgimento de mais um nível de desagregação da exergia (modelo UFS+), faz-se necessária a complementação desses trabalhos com os resultados desse novo modelo. Os resultados das análises termoeconômicas são bastante influenciados pelo tipo de desagregação utilizada, mas esse não é o único fator que causa impacto nos resultados. A forma como o analista descreve a relação de cada unidade produtiva com as demais também deve ser observada. Além disso, o tratamento dos resíduos tem seu peso no sentido de variar os resultados finais das análises. Nos modelos que utilizam a entropia como parcela da exergia, o tratamento dos resíduos físicos é bem definido e não mostra inconsistência. Entretanto, os resíduos químicos foram tratados de tal forma que o balanço de exergia não é satisfeito nos queimadores dos sistemas térmicos e isto é visto como uma inconsistência termodinâmica. De forma geral, o objetivo deste trabalho é complementar e consolidar os estudos que fazem a comparação entre os modelos termoeconômicos de desagregação da exergia, mostrar como diferentes descrições do processo produtivo causam impacto nas análises e apontar a inconsistência gerada pelos modelos termoeconômicos ao tratar os resíduos químicos de formas diferentes.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia MecânicaCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaDonatelli, João Luiz MarconSantos, José Joaquim Conceição SoaresLourenço, Atilio BarbosaReyes, Arnaldo Martin MartínezColombo, Daniel Corona2018-08-02T00:02:51Z2018-08-012018-08-02T00:02:51Z2016-09-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfCOLOMBO, Daniel Corona. Melhoria na precisão dos resultados em termoeconomia devido à desagregação da exergia e construção racional do diagrama produtivo. 2016. 204 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.http://repositorio.ufes.br/handle/10/9734porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-07-17T17:01:38Zoai:repositorio.ufes.br:10/9734Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-07-17T17:01:38Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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