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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37979| Título: | Estudo experimental de um combustor anular |
| Título(s) alternativo(s): | Experimental study of an annular combustor |
| Autor(es): | Cavallini, Matheus |
| Orientador(es): | Marchi Neto, Ismael de |
| Palavras-chave: | Termodinâmica Combustão Etanol Turbinas à gás Thermodynamics Combustion Ethanol Gas turbines |
| Data do documento: | 23-Mai-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | CAVALLINI, Matheus. Estudo experimental de um combustor anular. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta um estudo experimental do comportamento térmico de um combustor anular. O sistema foi projetado em software de modelagem 3D, construído com tubos de aço-carbono e instrumentado com termopares tipo K e um transdutor de pressão. A instrumentação foi integrada a um sistema de aquisição de dados, permitindo a coleta precisa de temperatura em diferentes regiões do combustor e a variação da pressão interna durante a combustão. Os testes foram realizados utilizando etanol como combustível. Paralelamente, foi desenvolvida uma análise termodinâmica baseada no método analítico de Lefebvre e Ballal (2010), com implementação no software EES, a fim de estimar a temperatura analítica na zona primária. A máxima temperatura registrada experimentalmente foi de aproximadamente 370 °C, inferior à prevista pelo modelo analítico (529,7 °C), diferença atribuída à absorção de calor pelo etanol presente na câmara anular. A energia necessária para a vaporização de dois litros de etanol foi estimada em 1.545,8 kJ, correspondendo a uma variação média de temperatura de 140,9 °C. Os resultados experimentais apresentaram uma diferença de aproximadamente 4,3% com os dados analíticos, considerando-se as perdas térmicas e a absorção de calor pelo etanol. |
| Abstract: | This study presents an experimental investigation of the thermal behavior of an annular combustor. The system was designed using 3D modeling software, built with carbon steel tubes, and instrumented with type K thermocouples and a pressure transducer. The instrumentation was integrated into a data acquisition system, enabling precise temperature measurements in different regions of the combustor and monitoring of internal pressure variation during combustion. The tests were conducted using ethanol as fuel. In parallel, a thermodynamic analysis based on the analytical method proposed by Lefebvre and Ballal (2010) was developed and implemented in the EES software to estimate the analytical temperature in the primary zone. The maximum temperature recorded experimentally was approximately 370 °C, lower than the 529.7 °C predicted by the analytical model, a difference attributed to heat absorption by the ethanol present in the annular chamber. The energy required to vaporize two liters of ethanol was estimated at 1,545.8 kJ, corresponding to an average temperature variation of 140.9 °C. The experimental results showed a difference of approximately 4.3% compared to the analytical data, considering heat losses and ethanol heat absorption. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37979 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Mecânica |
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