Análise técnica e econômica do uso de dieselbiodiesel-etanol-hidrogênio como combustíveis em um motor de combustão interna

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dc.contributor.advisorLeal, Elisângela Martinspt_BR
dc.contributor.authorSilva, Wilian Nascimento
dc.contributor.refereeLeal, Elisângela Martinspt_BR
dc.contributor.refereeBarros, José Eduardo Mautonept_BR
dc.contributor.refereeSantana, Cláudio Márciopt_BR
dc.contributor.refereeBortolaia, Luis Antôniopt_BR
dc.contributor.refereeRocha, Luiz Joaquim Cardosopt_BR
dc.date.accessioned2022-03-18T17:35:00Z
dc.date.available2022-03-18T17:35:00Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractMeios sustentáveis em todos os setores ganham cada vez mais destaque durante o passar dos anos, uma vez que a humanidade visa seu desenvolvimento. Porém, a degradação do meio ambiente exige ações e medidas controladas para a sua reconstrução. Embasado neste novo modelo de desenvolvimento, este trabalho tem como principal motivo demonstrar a viabilidade da substituição de combustíveis fósseis por combustíveis oriundos de fontes renováveis e suas misturas em um motor de combustão interna operando por injeção direta de combustível. A análise do uso destes combustíveis foi realizada de forma computacional pelo software Lotus Engine. A partir da análise computacional é realizada a avaliação energética, exergética e econômica, demonstrando com isto, o desempenho dos possíveis substitutos ao óleo diesel. O estudo é realizado em um motor Cummins IBS6.7 no qual os combustíveis são submetidos às simulações com diversos valores do fator  com o intuito de encontrar a melhor configuração de desempenho de cada combustível, uma vez que neste trabalho não éconsiderado qualquer alteração geométrica do motor. Os resultados mostram que as misturas contendo hidrogênio apresentam maiores valores de torque (+11,5%), potência (+14,35%), pressão média efetiva (+14,36%) e eficiências térmica (+3%) e exergética (+21,56%), menores consumos específicos (-35,72%) e custos de operação (variando de -10% a -1%). Por outro lado, apresentam maiores perdas exergéticas o que indica que há espaço para melhoria no equipamento. Os combustíveis contendo etanol apresentam valores intermediários entre as misturas e os combustíveis puros. Assim, a partir da realização de simulações em um software computacional, é mostrado através das análises energética, exergética e econômica a aplicabilidade técnica e econômica destes combustíveis em um motor de combustão interna.pt_BR
dc.description.abstractenSustainable means in all sectors gain more and more prominence over the years, as mankind aims at its development. However, the degradation of the environment requires actions and controlled measures for its reconstruction. Based on this new development model, the main purpose of this work is to demonstrate the feasibility of replacing fossil fuels with fuels from renewable sources and their blends in an internal combustion engine operating by direct fuel injection. The analysis of the use of these fuels is carried out in a computational way using Lotus Engine software. From the computational analysis, an energy, exergy and economic evaluation is carried out, demonstrating the performance of possible substitutes for diesel oil. The study is carried out on a Cummins IBS6.7 engine in which the fuels are simulated with different factor values in order to find the best performance configuration for each fuel, since this work do not consider any geometric change in the engine. The results show that the blends containing hydrogen indicate higher values of torque (+11.5%), power (+14.35%), mean effective pressure (+14.36%), thermal (+3%) and exergy (+21.56%) efficiencies, lower specific consumption (-35.72%) and operating costs (ranging from -10% to -1%). On the other hand, they demonstrate higher exergy losses, which indicate that there is room for improvement in the equipment. The fuels containing ethanol show intermediate values between blends and pure fuels. Thus, through simulations, the technical and economic applicability of these fuels in an internal combustion engine is shown through energy, exergy and economic analyses.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Wilian Nascimento. Análise técnica e econômica do uso de dieselbiodiesel-etanol-hidrogênio como combustíveis em um motor de combustão interna. 2021. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14553
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 15/03/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/*
dc.subjectEnergia - fontes alternativaspt_BR
dc.subjectMotor de combustão Internapt_BR
dc.subjectCombustíveis - álcool como combustívelpt_BR
dc.subjectCombustíveis - hidrogênio como combustívelpt_BR
dc.subjectCombustíveis - diesel como combustívelpt_BR
dc.titleAnálise técnica e econômica do uso de dieselbiodiesel-etanol-hidrogênio como combustíveis em um motor de combustão internapt_BR
dc.title.alternativeTechnical and economic analysis of the use of diesel-biodieselethanol-hydrogen as fuels in an internal combustion engine.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
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