BANNER - FEIRA DE ENGENHARIA

Prévia do material em texto

ANÁLISE DE COMPRESSOR DE DOIS ESTÁGIOS COM INTER-RESFRIAMENTO
Introdução
Nos motores de combustão interna, o ar é comprimido até a uma
temperatura acima da temperatura de autoignição do combustível, e a
combustão é iniciada pelo o contato, assim que o combustível é injetado
no ar de temperatura elevada na câmara de combustão. As eficiências
térmicas desses motores variam de 35 a 40%, onde a maior eficiência
possui os menores custos de combustível em geral, tornando-se uma
opção para aplicações que exigem quantidades significativas de potência,
justificando os estudos de sistemas que possam atribuir uma melhoria
ainda maior na eficiência desses motores (ÇENGEL, BOLES 2013).
Os processos e ciclos desses motores despertam pesquisas focadas no
aumento da quantidade de ar adicionado à mistura para a queima em um
mesmo volume especifico, com o intuito de racionalizar o combustível e
aumentar no ganho de potência no sistema. Um dos métodos
apresentados é o estudo do ganho de trabalho nos compressores pelo
ciclo de Brayton (HORODECKI, 2014).
Feira de Engenharia 
04, 05 e 06 de dezembro de 2018
Fábio Castro Martins
Rafael de Oliveira Zaparoli
Orientador: Prof. Me. Almilson Vilhena Leite Neto
Materiais e Métodos
Foram compostos e analisados sete arranjos, conforme descrito na tabela
abaixo.
Objetivos
Avaliar e propor configurações diferentes em ciclos de compressão pelo o
sistema de Brayton, com o intuito de reduzir o trabalho dos compressores
por unidade de massa.
Resultados
Conclusões
Foi demonstrado que sistemas com dois estágios de compressão com
um Inter resfriador, onde no primeiro estágio o compressor é responsável
por aproximadamente 41% da compressão total, e o segundo representa
59% da compressão são mais vantajosos quando comparados a outros
sistemas com apenas um processo de compressão ou dois onde as
compressões são divididas igualmente.
Referências
CENGEL, Yunus A; BOLES, Michael A. Termodinâmica. 5ª.ed. São
Paulo: Artmed, 2006.
HORODECKI, Yuri M. Comparação do desempenho de um motor de
combustão interna normalmente aspirado movido a gasolina e
turbocomprimido operando com etano. 2014. 109 f. Trabalho de
conclusão de curso (Graduação em engenharia mecânica) –
Universidade Federal Tecnológica do Paraná – Ponta Grossa.
Figura: Compressão em dois estágios com intercooler.
Fonte: O autor.
Figura: Comparação dos resultados obtidos por intermédio de um gráfico.
Fonte: O autor.
Foi utilizado o software Computer Aided – Thermodynamic Tables para
consulta dos dados termodinâmicos necessários. As análises dos cálculos
indicados acima foram comparativas, no intuito de atingir o objetivo deste
trabalho.
Tabela: Definição dos arranjos indicando as porcentagens de compressão
em cada estágio e a presença ou não de intercooler.
Fonte: O autor.
A partir dos dados termodinâmicos, calcula-se o trabalho fornecido por
unidade de massa para cada compressor (Equação 1). Também calcula-
se a quantidade de calor retirada por unidade de massa pelo intercooler
(Equação 2) de cada arranjo.
ሶ𝑾𝒄
ሶ𝒎
= 𝒉𝟐 − 𝒉𝟏
Equação 1
ሶ𝐐𝐈
ሶ𝐦
= 𝐡𝟑 − 𝐡𝟐
Equação 2