Projeto aero-termodinâmico de uma câmara de combustão para microturbina a gás derivada de um turbo-compressor automotivo (2006)
- Authors:
- USP affiliated author: FUKUMASU, NEWTON KIYOSHI - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TURBINAS A GÁS; TERMODINÂMICA; COMBUSTÃO; AERODINÂMICA; DINÂMICA DOS FLUÍDOS
- Language: Português
- Abstract: Devido à demanda energética atual, outros processos para a geração de energia elétrica se fazem necessárias. A utilização de uma microturbina a gás, acoplada a um gerador elétrico, é uma solução estudada por diversos centros de pesquisas e, em sua forma mais simples, baseia-se em uma câmara de combustão e um turbo-compressor automotivo, alcançando uma produção, estimada em trabalhos anteriores, de até 7 kW de potência útil. Utilizando-se a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), avaliaram-se as propriedades de uma câmara de combustão para o acionamento dessa instalação. A câmara original, baseada na geometria anular de fluxo direto, contém basicamente um difusor na entrada, um combustor (liner), um casco (casing) e um misturador. Os primeiros resultados obtidos com as simulações numéricas foram avaliados experimentalmente através de uma bancada de testes, de forma a calibrar os modelos matemáticos de turbulência e combustão empregados. Serviram como base quantitativa de comparação a temperatura de exaustão dos gases de combustão e as vazões mássicas de ar e combustível para a estabilidade da chama. De forma qualitativa, comparou-se a fração mássica de combustível não queimado e a geração de CO. Este primeiro estudo definiu qual modelo de turbulência melhor representa o escoamento interno no combustor e qual a influência do modelo de combustão sobre o escoamento médio. Foram realizados estudos sobre a aerodinâmica e a influência no processo de mistura de dois misturadores encontrados na literatura, conhecidos por “Bluff- Body”e “Swirler”, além de dois tipos de bico injetor de combustível, um de fluxo radial e, outro, axial. 2 De forma a complementar o estudo dos misturadores do tipo “swirler” foi feita uma análise sobre a influencia do tamanho do combustor em relação ao diâmetro do misturador.
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ABNT
FUKUMASU, Newton Kiyoshi. Projeto aero-termodinâmico de uma câmara de combustão para microturbina a gás derivada de um turbo-compressor automotivo. 2006. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e7782066-6b6f-4298-bb9d-e6eda9f9de1a/NEWTON%20KIYOSHI%20FUKUMASU%20PME06.pdf. Acesso em: 28 abr. 2024. -
APA
Fukumasu, N. K. (2006). Projeto aero-termodinâmico de uma câmara de combustão para microturbina a gás derivada de um turbo-compressor automotivo (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e7782066-6b6f-4298-bb9d-e6eda9f9de1a/NEWTON%20KIYOSHI%20FUKUMASU%20PME06.pdf -
NLM
Fukumasu NK. Projeto aero-termodinâmico de uma câmara de combustão para microturbina a gás derivada de um turbo-compressor automotivo [Internet]. 2006 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e7782066-6b6f-4298-bb9d-e6eda9f9de1a/NEWTON%20KIYOSHI%20FUKUMASU%20PME06.pdf -
Vancouver
Fukumasu NK. Projeto aero-termodinâmico de uma câmara de combustão para microturbina a gás derivada de um turbo-compressor automotivo [Internet]. 2006 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e7782066-6b6f-4298-bb9d-e6eda9f9de1a/NEWTON%20KIYOSHI%20FUKUMASU%20PME06.pdf
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