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Resumo: As plataformas de petróleo são estruturas complexas de processamento de óleo, gás e água, abastecidas por plantas de utilidades internas, incluindo turbinas a gás, sistemas de tratamento de água e combustível. Neste trabalho, são realizadas as análises exergética e termoeconômica da principal planta de utilidades da plataforma, que é a planta de cogeração de calor e eletricidade, que abastece uma rede de trocadores de calor dos processos da plataforma, e proporciona o suprimento elétrico dos sistemas de compressão, bombeamento, aquecimento, além de cargas fixas. Sua capacidade elétrica instalada é da ordem de 100 MW, com quatro turbinas a gás, sendo uma reserva. O sistema de cogeração é a maior fonte de irreversibilidades entre todas as plantas, e é possível, através da metodologia empregada, mensurar as irreversibilidades e eficiências dos equipamentos, buscando trazer um diagnóstico completo. Através da análise termoeconômica, são atribuídos custos monetários aos produtos do sistema, mediante critérios determinados de alocação dos custos, que são decisivos para fornecer um método de avaliação para o âmbito industrial. Apesar da cogeração instalada, a eficiência exergética do sistema, que oscila entre 30 e 37%, a depender do modo de operação, pode ser considerada baixa. Isso se relaciona à alta irreversibilidade associada à rede de trocadores de calor, apesar da boa qualidade dos geradores de eletricidade. Além disso, pela análise termoeconômica constatou-se que o custo específico do calor é o mais alto em comparação com a eletricidade e a potência mecânica produzidas, entre cerca de US$ 35 e 100 por gigajoule de calor, enquanto a eletricidade fica no intervalo entre US$ 32 e 54 por MWh (ou US$ 9 e 15 por gigajoule), e a potência mecânica entre US$ 11 e 16 por gigajoule

Resumo: A biomassa madeira de eucalipto apresenta um grande potencial para produção de energia sendo muito utilizada em caldeiras, principalmente em usinas sucro alcooleiras e de papel e celulose. O objetivo deste trabalho é projetar, fabricar e operar um reator de leito fixo e por intermédio do mesmo estudar a influência da área aberta da grelha na combustão da biomassa de eucalipto do tipo cavacos e cascas. O projeto de fabricação do leito fixo é apresentado o qual é composto por um plenum onde ocorre a entrada de ar a temperatura ambiente ou pré aquecido e uma câmara de combustão, separados por uma grelha. A grelha é dimensionada a fim de determinar sua área aberta procurando adequá-la para valores reais das caldeiras em utilização para queima de biomassas. Além do reator, foram projetados e fabricados o aquecedor de ar e o sistema de exaustão. As biomassas são devidamente caracterizadas e analisadas as suas decomposições térmicas. São realizadas 16 corridas experimentais utilizando cavacos e cascas de eucaliptos misturados em quantidades expressas em porcentagens. A queima no reator é monitorada por um sistema de aquisição de dados para o monitoramento do comportamento dos perfis de temperatura e perda de carga na grelha e biomassa em função do tempo de combustão em regime de contra corrente. A perda de massa é monitorada através de uma balança eletrônica digital. Com os parâmetros monitorados determina-se a velocidade de propagação da frente de chama, a densidade bulk e a porosidade do reator de leito fixo

Resumo: No presente trabalho estuda-se o fenômeno de mudança de fase de um PCM em placas paralelas que compõe um banco de gelo. Parâmetros importantes como o espaçamento entre as placas, a temperatura da placa, a temperatura do fluido de trabalho e a vazão, são considerados numa faixa variável. Desenvolveu-se um modelo numérico para simular o processo de solidificação com o objetivo de determinar a posição da frente de solidificação e a distribuição de temperaturas na fase sólida, além de avaliar a influência dos parâmetros considerados. As equações governantes, considerando transferência de calor unidimensional, foram discretizadas utilizando o método de diferenças finitas e o esquema modificado de espaço de tempo variável (MVTS) para a resolução da malha computacional. Considera-se a temperatura inicial do PCM igual à da solidificação e com propriedades constantes. A modelagem da solidificação foi feita para os casos de temperatura da superfície da placa constante e variável. Para validar o modelo numérico, foi construída uma bancada experimental onde foram feitos diversos testes com os parâmetros mencionados anteriormente. Os resultados numéricos obtidos foram analisados e comparados. Estes mostraram concordância satisfatória com os resultados experimentais para a modelagem realizada com temperatura da placa variável. Os resultados deste trabalho podem ser utilizados para o projeto de armazenadores de calor latente em geometrias planas