Mitigação do escorregamento de metano em motores de combustão interna por meio de ignição por chama piloto.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Silva, Filipi Martins Fernandes
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Acesso ótico
CFD
Diesel
Dual-fuel
ECFM
Gás natural
Natural gas
Optical access
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-04042025-070753/
Resumo: Gás natural é um combustível alternativo promissor por ser barato, disponível em todo o mundo, ter uma alta resistência à detonacão e baixo número de carbono. Existe, entretanto, uma desvantagem de utilizar gás natural que é a emissão de metano (CH4) na atmosfera. Com o CO2 sendo definido como um Potência de Aquecimento Global (do inglês, GWP) igual a 1, metano tem seu valor the GWP estimado em 28-36 com uma base de 100 anos, o que implica que mesmo pequenas quantidades de metano liberados na atmosfera em qualquer estágio do sistema de transportes ou em plantas de usinas térmicas podem diminuir os benefícios da redução de emissões deCO2. Diversos artigos mostram a tendência de utilizar uma estratégia de combustão pobre em combustível, fato que tende a diminuir a temperatura dentro do cilindro reduzindo a emissão de NOx e perdas térmicas, melhorando a eficiência termodinâmica. Combustão pobre em combustível também mitiga auto-ignição e permite que o motor trabalhe em cargas mais altas. Entretanto, o limite para mistura pobre é determinado pela capacidade de ignição do sistema para ignitar a mistura. Para superar essa limitação, alternativas como ignição por laser, chama piloto de diesel e a utilização de pré-câmara tem sido propostas na literatura. O presente trabalho estuda a ignição de uma mistura pobre em combustível de metano utilizando uma chama piloto para ignição, conhecido como dual-fuel. O estudo é composto por uma parte experimental e uma parte numérica, que é o centro do trabalho. Ambas são realizadas no Motor de Acesso Ótico, utilizando técnicas óticas e utilizando simulações do tipo RANS. Os modelos são ajustados utilizando dados da literatura e dados experimentais obtidos no motor.
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