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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7301| Título: | Estudo analítico de dados de pressão de combustão em sistema de ignição por jato turbulento |
| Autor(es): | Maçan, Luis Gustavo |
| Orientador(es): | Lourenço, Marcos Antonio de Souza |
| Palavras-chave: | Combustão Jatos Mecânica analítica Combustion Jets Mechanics, Analytic |
| Data do documento: | 11-Nov-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | MAÇAN, Luís Gustavo. Estudo analítico de dados de pressão de combustão em sistema de ignição por jato turbulento. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016. |
| Resumo: | No presente estudo, dados de pressão provenientes do sistema de Ignição por Jato Turbulento - Turbulent Jet Ignition (TJI) - foram analisados com o auxílio da ferramenta numérica MatLab. O sistema TJI tem como característica, permitir combustão de baixa temperatura produzida por mistura de ar/combustível diluída ou pobre. A combustão no sistema TJI é iniciada em uma pequena câmara de combustão denominada pré-câmara, a qual é conectada à câmara principal por um ou múltiplos orifícios. O interesse deste trabalho se dá na análise dos traços de pressão de modo a determinar os pontos críticos de inflexão, como o ponto de Ínício da Combustão ou aquele relativo ao Ínício da Liberação de Calor da Combustão, visando obtenção de tempo médio de queima da mistura. Vários experimentos foram realizados em uma Máquina de Compressão Rápida – Rapid Compression Machine (RCM) – com diferentes condições de teste, como diferentes misturas da quantidade de ar/combustível sendo Metano (CH4) e ar atmosférico (Par = 1 atm) em condições estequiométricas (φ = 1) e pobres (φ = 0.8 e 0.67). O tamanho do bocal entre câmaras também foi variado. Três bocais de um orifício foram testados, com diâmetros respectivos, de 2,0, 2,5 e 3,0 mm. Utilizando diferenciação numérica implementada no software MatLab, foi possível a determinação dos ponto de pressão e dos tempo nos quais cada evento importante da combustão, como Ponto Morto Superior – Top Dead Center (TDC), Começo da Combustão – Start of Combustion (SOC), Começo da Liberação do Calor da Combustão – Start of Heat Release (SOHR) e tempo de duração da queima de 0-a-10% e 10-a-90% da fração mássica da mistura de ar/combustível. O tempo de queima de diferentes condições de mistura e de diâmetros de bocais foram então, comparados para determinação da melhor configuração experimental. |
| Abstract: | In the present study, pressure data obtained from the Turbulent Jet Ignition (TJI) system was analyzed using MatLab. TJI is characterized by enabling low temperature combustion produced by either lean or dilute air/fuel mixture. The combustion in TJI system is initiated at a small volume chamber denominated prechamber, which is linked to the main combustion chamber via one or multiple small orifices. The novelty of this work is at the investigation of pressure traces in terms of finding critical inflection points such as the Start of Combustion or Start of Heat Release. Several experiments were performed on a Rapid Compression Machine (RCM) with different conditions such as fuel mixture of Methane (CH4) and atmospheric air (Par 1 atm) at stoichiometric (φ = 1) and lean conditions (φ = 0.8 and 0.67). Nozzle diameter was also changed. Three single orifice nozzles were tested with diameters of 2.0, 2.5 and 3.0 mm. Using numerical differentiation implemented in MatLab it was possible to determine the pressure and time of each important combustion event such as Top Dead Center (TDC), Start of Combustion (SOC), Start of Heat Release (SOHR), 0-to-10% and 10-to-90% mass fraction burn duration. Burning time of different air/fuel mixture conditions and nozzle sizes were compared afterward seeking for determining the best experimental set-up. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7301 |
| Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Mecânica |
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