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dc.contributor.advisorBartolaia, Luis Antôniopt_BR
dc.contributor.authorGuerra, Frederico Cerutti-
dc.date.accessioned2017-08-11T12:28:06Z-
dc.date.available2017-08-11T12:28:06Z-
dc.date.issued2017-
dc.identifier.citationGUERRA, Frederico Cerutti. Análise exergética de uma microturbina operando com biogás. 2017. 49 f. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/485-
dc.description.abstractO presente estudo trata de uma microturbina operando com biogás oriundo de um aterro sanitário. O ciclo termodinâmico de operação da microturbina, o Ciclo Brayton, foi discutido, descrevendo seu modo de funcionamento, seus dispositivos e componentes. As principais diferenças entre a microturbina e uma turbina de médio ou grande porte foram descritas, apontando o regenerador como um importante elemento em seu conjunto. O objetivo desse estudo é identificar e quantificar as perdas exergéticas presentes nas microturbinas e, para isso, faz-se necessário um estudo sobre a exergia, apresentando suas definições e realizando uma análise exergética do ciclo e de seus componentes. A pesquisa tem caráter exploratório com uma abordagem quantitativa dos principais parâmetros que influenciam no ciclo termodinâmico. A metodologia utilizada consiste em realizar uma modelagem termodinâmica do ciclo, apresentando os equacionamentos da taxa de destruição de exergia em cada componente e em todo o ciclo. São simuladas diferentes situações executando a variação de parâmetros como as eficiências do regenerador, compressor e turbina, temperatura de entrada na turbina e razão de pressão, utilizando o software MATLAB e apresentando os resultados por meio de tabelas e gráficos, por meio do EXCEL. Os resultados obtidos indicam onde ocorrem as principais perdas, fornecendo uma quantificação das destruições de exergia em cada componente da microturbina. Assim, foi possível perceber que a câmara de combustão é responsável pela maior parcela de perdas exergéticas que acontecem no ciclo. Os gases de exaustão apresentam alta disponibilidade exergética e por isso devem ser aproveitados em um sistema de cogeração, por exemplo. O regenerador é de grande importância para que se alcance maiores eficiências energéticas, elevando a temperatura de entrada na câmara de combustão ao aproveitar a energia térmica dos gases de escape da turbina. Maiores temperaturas de entrada na turbina, associadas às maiores eficiências do regenerador, compressor e turbina propiciaram uma redução nas exergias destruídas, obtendo maiores eficiências exergéticas para a microturbina.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsopen accesspt_BR
dc.subjectTurbinas a gáspt_BR
dc.subjectMatemática - modelagem de dadospt_BR
dc.subjectEnergia - fontes alternativaspt_BR
dc.titleAnálise exergética de uma microturbina operando com biogás.pt_BR
dc.typeTCC-Graduaçãopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida à Biblioteca Digital de TCC’s da UFOP pelo(a) autor(a) em 04/07/2017 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante.pt_BR
dc.contributor.refereeBartolaia, Luis Antôniopt_BR
dc.contributor.refereeLeal, Elisângela Martinspt_BR
dc.contributor.refereePaula, Milton Realino dept_BR
dc.contributor.refereeGuerra, Frederico Ceruttipt_BR
dc.description.abstractenThe present study is about a microturbine operating with biogas from a landfill. The thermodynamic cycle of operation of the microturbine, the Brayton cycle, was discussed, describing it’s mode of operation, it’s devices and it’s components. The main differences between the microturbine and a medium or large turbine were described, pointing the regeneration as an important element in the set. The aim of this study is to identify and quantify the energy losses in the microturbines and, for that, it is necessary a study on exergy, showing the definitions and performing an exergetic cycle analysis. The research is exploratory with a quantitative approach of the major parameters that influence the thermodynamic cycle. The methodology used consists in performing a thermodynamic cycle modeling, showing the equations for the rate of exergy destruction in each component and throughout the cycle. Different situations are simulated by performing the variation of parameters such as the efficiencies of the regenerator, compressor and turbine, the turbine inlet temperature and pressure ratio, using the MATLAB software and showing the results via charts and graphs, through EXCEL. The results obtained indicate where are the main losses of energy, providing a quantification of the exergy destruction in each component of the microturbine. Thus, it was possible to notice that the combustion chamber is responsible for the largest portion of exergetic losses that occur in the cycle. The exhaust gases present high exergetic availability and therefore must be used in a cogeneration system. The regenerator is of great importance to achieve greater energy efficiencies, raising the temperature in the combustion chamber by taking advantage of the thermal energy of the turbine exhaust gas. Higher turbine inlet temperatures, associated with the highest efficiencies of the regenerator, compressor and turbine led to a reduction in the exergies destroyed, obtaining greater energy efficiencies to the microturbine.pt_BR
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