Após realizar a revisão bibliográfica, aplicar o modelo teórico e a modelagem da combustão para os três combustíveis Jet-A, GNC e bio-óleo/óleo diesel no motor Scania DC13072A.403-487. E de avaliar as características do spray e do injetor para a injeção destes combustíveis bem como realizar um ensaio experimental com o bio-óleo, conclui-se:
O valor calculado do PCI do GNC é corroborado pela literatura;
O valor calculado do PCI do bio-óleo não foi similar aos valores de literatura;
O percentual de oxigênio calculado no bio-óleo foi de 18,4% em massa (6,5% em volume), sendo metanol (1,9%), acetona (0,1%), acetato de metila (0,9%), ácido acético (6,9%), alcatrão (1,9%) e „Demais‟ (6,7%) próximo aos dados da literatura; A vazão em massa e o sfc de Jet-A (0,0252kg/s, sfc: 203g/kWh), GNC (0,100kg/s, sfc:
808,98g/kWh) e bio-óleo/óleo diesel (0,049kg/s, sfc: 396g/kWh), estão acima dos valores citados pela literatura para óleo diesel (200g/kWh);
O coeficiente isentrópico (k) do Jet-A, GNC e bio-óleo/óleo diesel e dos gases de exaustão destes combustíveis podem ser confirmados pela literatura;
As emissões de CO e NOx em relação a variação da razão de equivalência, foram
maiores no GNC (0,0023 a 0,056; 0,0036 a 0) e bio-óleo/óleo diesel (0,04 a 0,1;0,014 a 0,012) em comparação com o Jet-A (0,0011 a 0,06;0,0035 a 0);
O rendimento da combustão dentro da variação da razão de equivalência (ϕ) para o Jet-A (95% a 92%) corrobora a literatura;
O rendimento da combustão para o GNC (79% a 71%) e o bio-óleo/óleo diesel (89% a 84%) não são similares aos valores de literatura;
O rendimento volumétrico do Jet-A (31% a 21%), GNC (25% a 17%) e bio-óleo/óleo diesel (27% a 18%) estão relacionados aos valores do rendimento de combustão e de
sfc;
O desempenho dado pela análise energética com óleo diesel, rendimento térmico (41%), calor rejeitado nos gases de exaustão (34,8%), calor rejeitado na refrigeração (13,1%), calor rejeitado na lubrificação (7%) e perdas por radiação (4,1%) demandou- se 0,45kg/s de combustível e 1084,69kW de calor;
O GNC atingiu as condições de desempenho a partir da razão de equivalência de mistura pobre de 0,90 (0,4334kg/s), o bio-óleo a partir de 0,8 (0,4418kg/s) e o Jet-A em 0,9 (0,4334kg/s), sendo similares aos valores de literatura;
156
A análise exergética mostrou para o GNC, aumento de (25,76% a 29,37%) da eficiência, o bio-óleo/óleo diesel aumento de (20,71% a 23,1%) e o Jet-A (19,79% a 22,37%) sendo contabilizadas as exergias termomecânica, química e as irreversibilidades;
As propriedades de massa específica, viscosidade e PCI do GNC e bio-óleo influenciaram diretamente o desempenho do motor bem como as características do
spray durante a injeção;
O diâmetro do injetor, o SMD e outras características do spray mostraram que o bio- óleo/óleo diesel e o Jet-A são similares aos valores de literatura, mas o GNC não; A potência, o consumo de combustível e o consumo de ar da mistura S10-5 foram
menores do que o S10 o que levou a um maior sfc do S10-5;
Comparado ao Farnesano e sua mistura com S10, a mistura S10-5 pré-aquecida mostrou desempenho próximo em termos de rendimento e eficiência;
O pré-aquecimento do S10-5 contribuiu para a realização das três primeiras leituras e a elevada viscosidade do bio-óleo foi determinante para o ensaio, pois interrompeu a injeção de combustível;
A análise econômica mostrou pela análise energética um tempo de retorno menor (0,6 anos) do que a estimativa feita pela ONDATEC (1,4 anos) para o modelo teórico e próximo (1,59 anos) no teste experimental, já a análise exergética mostrou um aumento no tempo de retorno de 3,8 anos no modelo teórico e de 7,0 anos no teste experimental.
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Dentre todos os aspectos analisados, alguns devem ser estudados com mais destaque, tais como:
Comparar o GNC e bio-óleo com o óleo diesel em um motor Diesel através de um modelo teórico tridimensional-3D, considerando os efeitos de turbulência do ar, as características do spray entre outros;
Comparar o GNC e o bio-óleo com o óleo diesel em um motor Diesel através de um teste experiemental com aquisição de dados considerando a variação da pressão em função do ângulo do virabrequim e do cálculo da integral da taxa de liberação de calor (RoHR);
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Estudar uma pré-mistura de bio-óleo com etanol e realizar a mistura com óleo diesel S10 ou S500 para executar o teste experimental;
Estudar a aplicação do GNC e do bio-óleo em ciclos de Rankine (caldeiras e turbinas a vapor), ciclo Brayton (Turbinas a gás) e ciclo combinado Rankine-Brayton;
Aplicar os resultados (modelo teórico e teste experimental) como parâmetros em método de seleção de materiais (Metodologia de Ashby) para escolher dentre os materiais de Engenharia (Metais, Cerâmicas, Polímeros e Compósitos) aquele que possui o melhor desempenho para fabricação de componentes do sistema de bombeamento e injeção de combustível;
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