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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-APKNRB
Tipo: | Tese de Doutorado |
Título: | Desenvolvimento de métodos computacionais para análise da injeção direta de combustíveis líquidos |
Autor(es): | Marcio Expedito Guzzo |
Primeiro Orientador: | Jose Eduardo Mautone Barros |
Primeiro membro da banca : | Rudolf Huebner |
Segundo membro da banca: | Guilherme Bastos Machado |
Terceiro membro da banca: | Sergio de Morais Hanriot |
Quarto membro da banca: | Osmano Souza Valente |
Resumo: | Dentro de um contexto atual de restrições cada vez mais severas para as emissões de poluentes por combustíveis fósseis e suas possíveis implicações ambientais, torna-se de grande relevância o estudo do melhor aproveitamento dos combustíveis. Uma forma de atingir esse objetivo é analisar o próprio combustível na forma em que ele é utilizado. Este trabalho tem como foco melhorar as técnicas de estudo de algumas características relevantes da injeção direta de combustíveis líquidos em motores de combustão interna, aliando programações de rotinas de cálculo computacionais de análise de matrizes com dados obtidos dos experimentos para que os resultados sejam mais confiáveis e possibilitem a obtenção de correlações envolvendo parâmetros relevantes dos sprays. Imagens digitais são uma das principais fontes de informações obtidas dos experimentos para a análise dos sprays de combustíveis em vários trabalhos encontrados na literatura e também deste mesmo trabalho. Elas são essencialmente matrizes numéricas, em uma representação matemática. Nesta Tese, filmagens com alta velocidade de obtenção de imagens foram realizadas tanto em condições de injeção estática utilizando fluidos simulacros de gasolina e etanol, quanto em condições dinâmicas utilizando etanol hidratado em injeção dentro de um motor com acesso óptico, para exemplificar a utilização das metodologias desenvolvidas. As novas estratégias de análise proporcionaram a medição de grandezas importantes como o ângulo de cone, a penetração, o volume e a dispersão dos sprays. Tais estratégias também possibilitaram a obtenção de correlações preditivas do comportamento dos sprays. Os resultados demonstraram não existir grandes diferenças quanto às características macroscópicas dos sprays dos dois fluidos simulacros testados em condições estáticas e forte dependência do comportamento do spray de etanol com a condição de rotação do motor. |
Abstract: | The analysis of better fuel applications is of great importance when is considered the growing restrictions on fossil fuel emissions, and its environmental implications in the actual context. Studying the fuel in the way it is used is a strategy for reaching this objective. This work has the goal to improve the techniques of analysis concerning some relevant characteristics of direct injection using liquid fuels in internal combustion engines. In this work computational programming calculations were linked with experimental data for getting more reliable results and mathematical relations for spray relevant parameters. Images are the source for getting results concerning fuel spray analysis in several experiments found in the literature. In the present work images were also used for this objective. They are essentially numerical matrices in a mathematical representation. High-speed image recording processes were performed both in static injection conditions using gasoline and ethanol similar fluids and in dynamic conditions with the ethanol injections inside an optical engine to serve as an example for the application of the new methodologies. With the developed strategies, it was possible to measure automatically important spray parameters as the cone angle, the penetration, the spray volume and the dispersion coefficients. Such strategies also helped obtaining predictive correlations. The results showed similar behavior in the macroscopic spray characteristics between the two tested fluids used in static conditions and a strong dependence in ethanol spray with the engine speed rotation. |
Assunto: | Engenharia mecânica Automóveis Motores Sistemas de injeção eletrônica de combustível Combustíveis líquidos |
Idioma: | Português |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-APKNRB |
Data do documento: | 7-Mar-2017 |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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