A comparison between EGR and lean-burn strategies employed in a natural gas SI engine       using a two-zone combustion mo...
TERMODINÂMICA07/05/2012     INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO/ PROCESSO “LEAN BURN” VS.                          PROCESSO “EGR”           Processo “Lean Burn”Alimentação da ...
INTRODUÇÃO/ FORMAÇÃO DE POLUENTES NUMA                   CÂMARA DE COMBUSTÃOPrincipais Poluentes: NOX e COA formação de NO...
INTRODUÇÃO/ PROCESSO “LEAN BURN” VS.                          PROCESSO “EGR”               Processo “EGR”Reciclo de uma fr...
TERMODINÂMICA07/05/2012    METODOLOGIA
METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A        TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"
METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A              TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Considerações do Modelo     Todos as substância...
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METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A             TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Formulações Termodinâmicas:  Primeira lei da Ter...
METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A        TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"
METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A        TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"
METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A              TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Hipóteses adotadas para o processo de combustão...
METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A              TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Hipóteses adotadas para o processo de combustão...
METODOLOGIA/ VALIDAÇÃO DO MODELO          Especificações do MotorNúmero de Cilindros                 1Capacidade do Motor ...
METODOLOGIA/ VALIDAÇÃO DO MODELO
METODOLOGIA/ VALIDAÇÃO DO MODELO
TERMODINÂMICA07/05/2012     RESULTADOS
RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO AO PODER DO                                   MOTOR     %EGR: 10%, Pentrada=130 kPa; 1500 rp...
RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO AO PODER DO                                   MOTOR                  =130 kPa; 1500 rpm, rc=...
RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO CONSUMO DE                             COMBUSTÍVEL               1500 rpm, rc= 10
RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO À EMISSÃO                                  DE NO              1500 rpm, rc= 10
RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO À EMISSÃO                                  DE NO              1500 rpm, rc= 10
RESULTADOS/ TEMPERATURA DE SAÍDA DOS              PRODUTOS DA COMBUSTÃO           1500 rpm, rc= 10
TERMODINÂMICA07/05/2012     CONCLUSÕES
CONCLUSÕES/ EFICIÊNCIA DA TÉCNICAA técnica de EGR derrubou a taxa de combustão eaumentou o tempo de duração da combustão.O...
TERMODINÂMICA07/05/2012     OBRIGADO !!!
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A comparison between egr and lean burn strategies employed in a natural gas si engine using a two-zone combustion model

  1. 1. A comparison between EGR and lean-burn strategies employed in a natural gas SI engine using a two-zone combustion model Ibrahim; Saiful (2009)Marcelo Alexandre de Souza JúniorTERMODINÂMICA 07/05/2012
  2. 2. TERMODINÂMICA07/05/2012 INTRODUÇÃO
  3. 3. INTRODUÇÃO/ PROCESSO “LEAN BURN” VS. PROCESSO “EGR” Processo “Lean Burn”Alimentação da Câmara com uma mistura pobre
  4. 4. INTRODUÇÃO/ FORMAÇÃO DE POLUENTES NUMA CÂMARA DE COMBUSTÃOPrincipais Poluentes: NOX e COA formação de NOX é favorecida à altastemperaturas de queima.A formação de CO é favorecida com o baixo tempode residência.
  5. 5. INTRODUÇÃO/ PROCESSO “LEAN BURN” VS. PROCESSO “EGR” Processo “EGR”Reciclo de uma fração de produtos dacombustão
  6. 6. TERMODINÂMICA07/05/2012 METODOLOGIA
  7. 7. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"
  8. 8. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Considerações do Modelo Todos as substâncias do processo se mistu-ram de forma perfeita, mantendo as propriedadesconstantes durante todas as etapas do processo*. Durante a combustão, formam-se duas regi-ões distintas na câmara. (Queima e não-queima) A vazão nos coletores de admissão e exaus-tão é constante. ( A pressão de exaustão é conside-rada como 102 kPa)
  9. 9. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Considerações do Modelo Todos os gases foram considerados comogases ideais . Foram desconsiderados todos os efeitos defenda e o blow by foi assumido como zero. A engrenagem está operando em regime per-manente.
  10. 10. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Formulações Termodinâmicas: Primeira lei da Termodinâmica Conservação da Massa Leis dos Gases Ideais- Parâmetros do equipamento (designer) e condi-ções operacionais
  11. 11. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"
  12. 12. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"
  13. 13. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Hipóteses adotadas para o processo de combustão: A espessura da chama é desprezada. A pressão do cilindro é considerada uniformee igual nas duas zonas. A transferência de calor entre as duas zonas édesprezada. A troca de calor entre as paredes do cilindro eseu interior se dá por convecção.
  14. 14. METODOLOGIA/ MODELO PROPOSTO PARA A TÉCNICA DE COMBUSTÃO "EGR"Hipóteses adotadas para o processo de combustão: Para os cálculos de equilíbrio químico na zonade queima foram consideradas as espécies: CO2,CO, H2O, N2, O2, OH, NO, H, O e NO. A área da parede câmara de combustão emcontato com os gases queimados será considera-do proporcional à raiz quadrada da fração demassa queimada para explicar o maior volumepreenchido por gases queimados contra o volu-me não queimado, tal como sugerido por Ferguson(1986).
  15. 15. METODOLOGIA/ VALIDAÇÃO DO MODELO Especificações do MotorNúmero de Cilindros 1Capacidade do Motor 507 ccVelocidade Máxima 300 rpmPressão Máxima do 150 bar Cilindro
  16. 16. METODOLOGIA/ VALIDAÇÃO DO MODELO
  17. 17. METODOLOGIA/ VALIDAÇÃO DO MODELO
  18. 18. TERMODINÂMICA07/05/2012 RESULTADOS
  19. 19. RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO AO PODER DO MOTOR %EGR: 10%, Pentrada=130 kPa; 1500 rpm, rc= 8
  20. 20. RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO AO PODER DO MOTOR =130 kPa; 1500 rpm, rc= 10 Pentrada=113 kPa; 1500 rpm, rc= 8
  21. 21. RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL 1500 rpm, rc= 10
  22. 22. RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO À EMISSÃO DE NO 1500 rpm, rc= 10
  23. 23. RESULTADOS/ EFICIÊNCIA QUANTO À EMISSÃO DE NO 1500 rpm, rc= 10
  24. 24. RESULTADOS/ TEMPERATURA DE SAÍDA DOS PRODUTOS DA COMBUSTÃO 1500 rpm, rc= 10
  25. 25. TERMODINÂMICA07/05/2012 CONCLUSÕES
  26. 26. CONCLUSÕES/ EFICIÊNCIA DA TÉCNICAA técnica de EGR derrubou a taxa de combustão eaumentou o tempo de duração da combustão.O uso da técnica EGR com diluição de 20% reduziuas emissões de NO em 70% comparado com atécnica “lean burn”.O aumento do consumo de Combustível foi de 10%quando se usou a técnica de EGR.
  27. 27. TERMODINÂMICA07/05/2012 OBRIGADO !!!
  28. 28. A comparison between EGR and lean-burn strategies employed in a natural gas SI engine using a two-zone combustion model Ibrahim; Saiful (2009)Marcelo Alexandre de Souza JúniorTERMODINÂMICA 07/05/2012

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