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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO ETANOL HIDRATADO COMO DUAL-FUEL NO DESEMPENHO DE MOTORES DIESEL OPERANDO EM HCCI
Submission Author:
Raphael Marinho Lomonaco Neto , SP , Brazil
Co-Authors:
Raphael Marinho Lomonaco Neto, Pedro Lacava, Cristiane Aparecida Martins, Rene Gonçalves
Presenter: Raphael Marinho Lomonaco Neto
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0092
Abstract
A busca pela redução de emissões e a otimização da eficiência térmica de motores Diesel tem sido desafiadora e exigem cada vez mais tecnologias como a LTC (Low Combustion Technology) e como HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) e RCCI (Reactivity Controlled Compression Ignition). Este trabalho buscou simular um modelo HCCI no ANSYS Chemkin® utilizando o Etanol Hidratado Comercial (EHC) como dual-fuel, e entender as consequências da adição de diferentes volumes no desempenho de um motor Diesel estacionário, avaliando também a influência da taxa de compressão na taxa de liberação de calor, pressão máxima de combustão e natemperatura e velocidade de chama. O modelo comercial HCCI apresentou boa correlação de dados com amostras coletadas em dinamômetro. A adição do etanol hidratado comercial ao Diesel influencia o desempenho do motor de maneira diferente conforme o volume adicionado, atrasando a liberação de calor para taxas de compressão menores e adiantando para taxas de compressão maiores, mas aumenta a liberação de calor para todas as taxas de compressão avaliadas A otimização do uso de dual-fuel na situação de trabalho avaliada resultou em até 30,66% de aumento da liberação total de calor da combustão de na condição da adição de 30% do volume de EHC, para a taxa de compresão de 17,2:1, bem como no aumento da velocidade de chama laminar (até 48%), com pouca variação da pressão máxima de combustão (menor que 6%). Entende-se que o combustível dual-fuel assume características de ambos os combustíveis da mistura, e que esta configuração aumenta a contribuição da energia liberada durante a fase rápida da reação, e que o aumento da velocidade de chama é condizente com o aumento da contribuição do mecanismo pré-misturado do etanol, acelerando a frente de chama. Este mecanismo é viável para aplicações nas quais pouco esforço e recursos são necessários para adaptação, sendo um potencial mecanismo de aumento de eficiência energética para aplicações estacionárias como geradores de energia.
Keywords
Dual Fuel Engines, LTC, Diesel engine, HCCI engine
