Estudo teórico e experimental de uma máquina a vapor alternativa (2014)
- Authors:
- Autor USP: UNZUETA, RODRIGO BERNARDELLO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: MÁQUINAS A VAPOR; MOTORES A VAPOR; CICLOMOTORES (SIMULAÇÃO)
- Language: Português
- Abstract: A tecnologia das máquinas a vapor ficou estagnada por um longo período e voltou a gerar interesse atualmente. Esse interesse vem do crescente estudo da utilização das máquinas a vapor como equipamento de expansão de ciclos orgânicos de Rankine (ORC). Parte do estudo da Termodinâmica foi desenvolvido no período em que essa tecnologia estava em desuso. Portanto, um estudo sobre as máquinas a vapor se faz necessário. Este trabalho faz um estudo dos ciclos teóricos estudados por outros autores e escolhe um ciclo generalizado para o estudo de qualquer máquina a vapor. O equacionamento desse estudo mostra a influência de cada parâmetro na eficiência da máquina a vapor, assim como as eficiências máximas de serem obtidas. Também é conduzido um estudo experimental em uma máquina a vapor, a fim de verificar os fenômenos que ocorrem e que influenciam na sua eficiência, fazendo o funcionamento real se aproximar ou se afastar do ciclo teórico. Uma simulação computacional é realizada, visando prever o comportamento real da máquina a vapor e comparar com os dados obtidos experimentalmente. Aos estudar os ciclos teóricos, verificou-se que a máquina a vapor pode atingir eficiências altas, podendo ser ideal com eficiência isentrópica igual a 100%. Ao fazer o estudo experimental, verificou-se que a máquina a vapor real possui baixa eficiência, chegando no máximo em 10% de eficiência isentrópica. Essa eficiência não é do ciclo e sim do conjunto todo, e é devido a diversos fatores, como por exemplo, atritos, problemas de lubrificação, imperfeições físicas que provocam o vazamento do fluido de trabalho e até mesmo falhas de projeto. Após analisar os dados simulados, verificou-se que as válvulas possuem grande influência na eficiência isentrópica do ciclo da máquina a vapor.Válvulas de acionamento rápido preveem uma eficiência que pode chegar a 96%, enquanto as válvulas reais provocam uma eficiência de aprox. 60% para as mesmas condições de simulação. Uma das principais diferenças entre a simulação e os dados reais é a restrição ao fluxo provocada pelas válvulas, e que exigem coeficientes de descarga específicos para esse tipo de válvula.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.05.2014
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ABNT
UNZUETA, Rodrigo Bernardello. Estudo teórico e experimental de uma máquina a vapor alternativa. 2014. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-29122014-114347/. Acesso em: 20 abr. 2024. -
APA
Unzueta, R. B. (2014). Estudo teórico e experimental de uma máquina a vapor alternativa (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-29122014-114347/ -
NLM
Unzueta RB. Estudo teórico e experimental de uma máquina a vapor alternativa [Internet]. 2014 ;[citado 2024 abr. 20 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-29122014-114347/ -
Vancouver
Unzueta RB. Estudo teórico e experimental de uma máquina a vapor alternativa [Internet]. 2014 ;[citado 2024 abr. 20 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-29122014-114347/
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