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Type: TESE DIGITAL
Title: A numerical study on the combustion of ethanol, n-butanol and their blends : Estudo numérico da combustão de etanol, n-butanol e suas misturas
Title Alternative: Estudo numérico da combustão de etanol, n-butanol e suas misturas
Author: Rocha, Rodolfo Cavaliere da, 1990-
Advisor: Santos, Rogério Gonçalves dos, 1978-
Abstract: Resumo: O álcool n-butanol é uma substância orgânica que tem sido proposta como combustível alternativo para motores à combustão interna. Melhorias em seu processo de produção como biocombustível, por meio de processos de fermentação ABE, a partir da biomassa, chamam a atenção para sua sustentabilidade econômica e ambiental; por outro lado, suas características físico-químicas e de queima, próximas à da gasolina e do diesel comerciais, sugerem seu uso combinado ou como substituto dos mesmos. Apesar disso, ainda se sabe pouco acerca das características de sua combustão, motivando a pesquisa na área. O etanol, por sua vez, é um biocombustível extensamente utilizado em motores de ciclo Otto, principalmente no Brasil e nos Estados Unidos, sendo produzido por processos eficientes de fermentação, inclusive como subproduto da produção de butanol no processo ABE; por suas características físico-químicas, de produção e queima, propõe-se que seja misturado ao n-butanol em aplicações comerciais. O presente estudo compara esquemas de cinética química da queima em ar de n-butanol e etanol, entre si e em relação a dados experimentais disponíveis na literatura, por meio da simulação de chama laminar unidimensional pré-misturada no pacote REGATH (EM2C/CNRS - França). Em seguida, um novo esquema combinado é desenvolvido, que apresenta boa concordância com resultados experimentais da literatura para ambos os combustíveis nessas condições. Por fim, são levantadas curvas características da chama de misturas entre os compostos em diversas proporções, que poderão ser comparadas com dados experimentais em futuros trabalhos

Abstract: The alcohol n-butanol is an organic substance being proposed as an alternative fuel for internal combustion engines. Improvements in its production as a biofuel, through ABE fermentation processes, grow attention for its economic and environmental sustainability; on the other hand, its physicochemical and burning characteristics, close to those of commercial gasoline and diesel, suggest its usage as an additive or a substitute fuel. However, relatively few is known about its combustion characteristics, thus motivating research in that area. Ethanol, instead, is a biofuel widely used in Otto engines, especially in Brazil and the United States, being produced by efficient fermentation processes, and is occasionally a by-product of the butanol formation (ABE process); due to its physicochemical, burning and production characteristics, the addition of this fuel to butanol in commercial applications is proposed. The present study compares chemical kinetic schemes for the burning on air of n-butanol and ethanol, between each other and against experimental data available in the literatures, through simulations in one-dimensional premixed flame configuration in the REGATH package (EM2C/CNRS - France). Further, a new combined scheme is developed, presenting good agreement with experimental results from the literature for both fuels in these conditions. In the end, theoretical data for the flame of mixtures between these substances is raised, in different blending proportions, which might be compared with results from experiments to be run in future projects
Subject: Combustão
Cinética química
Etanol
Butanol
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Dissertação e Tese

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