SIMULAÇÃO E ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO USO DE UM MOTOR PARA O APROVEITAMENTO DE REJEITOS TÉRMICOS.

LUNARDON, Lucas 1; MOURA, Luis Mauro2;

Resumo

Introdução:A necessidade por energia cresce a cada dia embora ela não seja aproveitada em sua totalidade. As máquinas térmicas que contribuem com uma parcela importante da produção de energia no mundo rejeitam uma parte desta energia para o meio ambiente na forma de calor pelos gases emitidos. Com o desenvolvimento de máquinas térmicas que trabalhem em temperaturas não muito altas, uma parte da energia eliminada ao meio ambiente poderá ser reaproveitada. Com essa abordagem de reaproveitamento de energia utilizando rejeitos térmicos, novas fronteiras surgirão para a área em questão.

Objetivo:Neste contexto o objetivo geral foi o desenvolvimento e a otimização de um sistema térmico para o uso nestas condições. Para este estudo foi utilizando o motor térmico de ciclo Diferencial. Desta forma, este projeto teve como objetivo específico o estudo da viabilidade teórica da implantação do produto desenvolvido no projeto principal para seu uso em aplicações específicas, desenvolvendo ferramentas de análise que podem ser empregadas em outras aplicações.

Metodologia:O motor, que é baseado no ciclo Stirling, possui seus processos definidos por duas isotermas e duas isovolumétricas. Esta concepção de motor possui dois sistemas simultâneos e defasados, interligados e que trocam massa entre si no início de um processo isovolumétrico. Simulou-se uma máquina com as dimensões do motor utilizado na motocicleta Honda CG 150 cc. Definiu-se a temperatura quente a 800 K, a temperatura fria a 580 K, pressão inicial de 1000 KPa, o ar como fluido de trabalho e uma transferência de massa de aproximadamente 20% da massa inicial.

Resultados:. Neste caso, foi obtido um trabalho líquido maior (maior energia gerada) e maior eficiência. Porém quando variado estas condições, observou-se faixas que o Stirling apresenta uma eficiência maior que o ciclo diferencial. Tal fenômeno é explicado pela diferença entre os valores dos calores trocados durante os processos das isovolumétricas, afetando o resultado do calor líquido e assim afetando a eficiência.

Conclusões:Portanto foi desenvolvido um método matemático que reproduz um motor de ciclo Stirling e um de ciclo diferencial, que responde algumas propriedades termodinâmicas para ambos os casos. O método as compara para analisar qual possui maior viabilidade, qual poderá gerar mais energia, desta forma, sendo mais eficiente.

Palavras-chave:Rejeitos térmicos. Ciclo diferencial. Stirling com transferência de massa.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador