Estudo experimental do ponto de ignição e da variação de pressão para diferentes combustíveis

Este trabalho apresenta um estudo sobre os efeitos da variação do ponto de ignição sobre a curva de pressão dentro da câmara de combustão de um motor para testes de combustíveis padrão ASTM CFR (Cooperative Fuel Research) ciclo Otto para diversos combustíveis. Utilizou-se para padronização do ensaio as condições especificadas pela norma ASTM D357, com exceção do con- trole de umidade do ar e da temperatura da mistura ar/combustível, para determinação do número de octanas de combustíveis com valor igual ou inferior a 100 octanas pelo método Motor. Obteve-se uma curva padrão, com base no índice de detonação estabelecido pela norma aci- ma citada e três outras variando-se apenas o ponto de ignição para 10°, 20° e 30° antes do ponto morto superior. As curvas obtidas são confrontadas tanto com a curva padrão do próprio combustí- vel quanto as dos demais com relação a eficiência mecânica.Experimental research on ignition point and pressure changes to different kind of fuel. This paper is regarding the effects of the ignition point changes, concerning a pressure curve obteined in- side a combustion chamber, on a standard fuel engine, ASTM CFR (Cooperative Fuel Research) Otto cycle, making use of ten different kind of fuel .Eight different kinds of fuel were tested, eight liquid with octane MON ranging from 77 to 100, and a gas with octane ROM of 113. A standard curve could be get based on the detonation point settled by the norm, changing the ignition point to 10o, 20o and 30o before the dead upper point. The curves may be compared with the standard and one by one, reflecting the engine mechanical efficiency

Sistema de instrumentação para monitoramento em tempo real aplicado em destilador à pressão atmosférica ou vácuo e destilador semiautomático

Universidade Federal do Rio Grande do SulQuímicaEngenhariaDepositad

Sistema para desobstrução ou limpeza de dutos através de uma reação local controlada

PETROBRASUniversidade Federal do Rio Grande do SulEngenhariaDepositad

Sistema tracionador de intervenção compreendendo um umbilical

PETROBRASUniversidade Federal do Rio Grande do SulEngenhariaInformáticaDepositad

Estudo experimental da variação de velocidade de combustão para diferentes combustíveis, relações de mistura e relações de compressão em um motor ASTM CFR

Uma das principais preocupações dos pesquisadores na otimização do par combustível motor é a de encontrar a velocidade de propagação da chama em motores de combustão interna, sendo de importância fundamental para esta definição o avanço de ignição, a relação de compressão, e a relação ar/combustível. Sabendo-se que, quanto maior a velocidade de propagação, menor deverá ser o trabalho negativo necessário para comprimir a mistura antes do ponto morto superior, e conseqüentemente maior deverá ser a eficiência do ciclo, foram ensaiados 5 relações ar/combustível e 3 relações de compressão, para 5 diferentes combustíveis de composição química conhecida. Para o combustível gás natural veicular realizou-se a análise de emissões dos resíduos de combustão, cujos resultados demonstram variações significativas entre as medidas de tempo, a ignição do combustível e a máxima variação de pressão na câmara de combustão, em um motor CFR (Cooperative Fuel Research). As medidas do tempo de combustão foram realizadas utilizando-se combustíveis líquidos oxigenados como o metil terc butil éter (MTBE), terc amil etil éter (TAEE) e a gasolina comum, e não oxigenados como o isooctano e como combustível gasoso o GNV (gás natural veicular), em função da relação de compressão e razão de mistura ar + combustível. Os resultados obtidos indicaram que os combustíveis de cadeias ramificadas e combustíveis oxigenados apresentam menores velocidades de propagação da chama na câmara de combustão. Verificou-se um acréscimo na velocidade de combustão entre os diversos combustíveis ensaiados, que mostrou-se diretamente proporcional à relação de compressão. Comprovou-se a existência de uma variação da velocidade de combustão devido as variações da relação ar + combustível, onde esta passa por um valor máximo próximo a lambda 0,9 para os combustíveis líquidos e 1 para o gás natural veicular, tendo seu valor reduzido para relações de mistura ar + combustível diferentes destes valores até tornar-se instável.Essential considerations from researcher that works on the motor-fuel optimization problem, is find out the best flame speed from internal combustion engines. To establish this propagation speed is essential to know: the ignition advancement, the compression link, and the air/fuel relation. As higher as the ignition speed, lower is the need of a negative work to compress the mixture before the top dead center, and than the best cyclic efficiency point. Five relations air/fuel, at three different compression rate where tested, for five different fuel types, with a known chemical composition. For the vehicle natural gas, the combustion residue remaining for the emission was also analyzed, and the results are presented on this paper. The analytical results allow us to demonstrate deep variations between the time table, the fuel ignition and the maximum pressure variation inside the internal combustion chamber on a CFR engine (Cooperative Fuel Research). The combustion time table data were acquired on a high oxygen liquid metil terc butil éter (MTBE) and terc amil etil éter (TAEE) fuels, on a normal gasoline, on no oxygen isooctano fuel, and on a vehicle fuel gas as GNV (natural gas), as a function of the relation in between the compression and the air/fuel mixture proportion. The lab results expressed that the branched of chains and high oxygen fuel have lower speed flame propagation inside the combustion chambers. A speed up on the combustion fuel tested could be appraised, and shows that have a strait and direct proportional connection with the compression rate. We could confirm a speed variation on the combustion connected with the air + fuel relation, giving evidences that the high values are near the lambda 0.9 value for the liquid fuels and near 1.0 for the natural gas, that have a reduction on the values for different air + fuel relations till an instable point

Estudo experimental do ponto de ignição e da variação de pressão para diferentes combustíveis

Este trabalho apresenta um estudo sobre os efeitos da variação do ponto de ignição sobre a curva de pressão dentro da câmara de combustão de um motor para testes de combustíveis padrão ASTM CFR (Cooperative Fuel Research) ciclo Otto para diversos combustíveis. Utilizou-se para padronização do ensaio as condições especificadas pela norma ASTM D357, com exceção do con- trole de umidade do ar e da temperatura da mistura ar/combustível, para determinação do número de octanas de combustíveis com valor igual ou inferior a 100 octanas pelo método Motor. Obteve-se uma curva padrão, com base no índice de detonação estabelecido pela norma aci- ma citada e três outras variando-se apenas o ponto de ignição para 10°, 20° e 30° antes do ponto morto superior. As curvas obtidas são confrontadas tanto com a curva padrão do próprio combustí- vel quanto as dos demais com relação a eficiência mecânica.Experimental research on ignition point and pressure changes to different kind of fuel. This paper is regarding the effects of the ignition point changes, concerning a pressure curve obteined in- side a combustion chamber, on a standard fuel engine, ASTM CFR (Cooperative Fuel Research) Otto cycle, making use of ten different kind of fuel .Eight different kinds of fuel were tested, eight liquid with octane MON ranging from 77 to 100, and a gas with octane ROM of 113. A standard curve could be get based on the detonation point settled by the norm, changing the ignition point to 10o, 20o and 30o before the dead upper point. The curves may be compared with the standard and one by one, reflecting the engine mechanical efficiency

Estudo experimental da variação de velocidade de combustão para diferentes combustíveis, relações de mistura e relações de compressão em um motor ASTM CFR

Uma das principais preocupações dos pesquisadores na otimização do par combustível motor é a de encontrar a velocidade de propagação da chama em motores de combustão interna, sendo de importância fundamental para esta definição o avanço de ignição, a relação de compressão, e a relação ar/combustível. Sabendo-se que, quanto maior a velocidade de propagação, menor deverá ser o trabalho negativo necessário para comprimir a mistura antes do ponto morto superior, e conseqüentemente maior deverá ser a eficiência do ciclo, foram ensaiados 5 relações ar/combustível e 3 relações de compressão, para 5 diferentes combustíveis de composição química conhecida. Para o combustível gás natural veicular realizou-se a análise de emissões dos resíduos de combustão, cujos resultados demonstram variações significativas entre as medidas de tempo, a ignição do combustível e a máxima variação de pressão na câmara de combustão, em um motor CFR (Cooperative Fuel Research). As medidas do tempo de combustão foram realizadas utilizando-se combustíveis líquidos oxigenados como o metil terc butil éter (MTBE), terc amil etil éter (TAEE) e a gasolina comum, e não oxigenados como o isooctano e como combustível gasoso o GNV (gás natural veicular), em função da relação de compressão e razão de mistura ar + combustível. Os resultados obtidos indicaram que os combustíveis de cadeias ramificadas e combustíveis oxigenados apresentam menores velocidades de propagação da chama na câmara de combustão. Verificou-se um acréscimo na velocidade de combustão entre os diversos combustíveis ensaiados, que mostrou-se diretamente proporcional à relação de compressão. Comprovou-se a existência de uma variação da velocidade de combustão devido as variações da relação ar + combustível, onde esta passa por um valor máximo próximo a lambda 0,9 para os combustíveis líquidos e 1 para o gás natural veicular, tendo seu valor reduzido para relações de mistura ar + combustível diferentes destes valores até tornar-se instável.Essential considerations from researcher that works on the motor-fuel optimization problem, is find out the best flame speed from internal combustion engines. To establish this propagation speed is essential to know: the ignition advancement, the compression link, and the air/fuel relation. As higher as the ignition speed, lower is the need of a negative work to compress the mixture before the top dead center, and than the best cyclic efficiency point. Five relations air/fuel, at three different compression rate where tested, for five different fuel types, with a known chemical composition. For the vehicle natural gas, the combustion residue remaining for the emission was also analyzed, and the results are presented on this paper. The analytical results allow us to demonstrate deep variations between the time table, the fuel ignition and the maximum pressure variation inside the internal combustion chamber on a CFR engine (Cooperative Fuel Research). The combustion time table data were acquired on a high oxygen liquid metil terc butil éter (MTBE) and terc amil etil éter (TAEE) fuels, on a normal gasoline, on no oxygen isooctano fuel, and on a vehicle fuel gas as GNV (natural gas), as a function of the relation in between the compression and the air/fuel mixture proportion. The lab results expressed that the branched of chains and high oxygen fuel have lower speed flame propagation inside the combustion chambers. A speed up on the combustion fuel tested could be appraised, and shows that have a strait and direct proportional connection with the compression rate. We could confirm a speed variation on the combustion connected with the air + fuel relation, giving evidences that the high values are near the lambda 0.9 value for the liquid fuels and near 1.0 for the natural gas, that have a reduction on the values for different air + fuel relations till an instable point

Análise experimental da velocidade de combustão em motores de combustão interna

A velocidade de propagação da chama em motores ciclo Otto é determinante das características do combustível, sendo fundamental seu conhecimento para um melhor ajuste do par motor/combustível. Maior velocidade de propagação da chama possibilita aumentar a potência com o aumento da rotação do motor. Assim, pode-se inclusive atrasar o avanço de ignição, com isto, menor será o trabalho negativo necessário para comprimir a mistura já em combustão antes do Ponto Morto Superior, e, maior será a eficiência do ciclo. A velocidade de propagação da chama é fortemente influenciada pela relação de compressão, condição de mistura, turbulência e avanço de ignição. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência destes parâmetros de operação na velocidade de propagação da chama em um motor CFR (Cooperative Fuel Research). Para tanto são apresentados resultados experimentais de medidas de ângulo entre o momento de ignição do combustível e a detecção da chama na extremidade oposta da câmara de combustão por um sensor de ionização em um motor CFR. Também é mapeado o trabalho no diagrama pressão versus volume, que permite a avaliação do trabalho líquido produzido por ciclo e disponibiliza o valor do pico de pressão, o ângulo em que este ocorre, a pressão média efetiva e a curva de fração mássica queimada para cada condição ensaiada. Apresenta-se as análises da variação do ângulo de combustão tanto do MTBE quanto do isooctano em 5 diferentes avanços de ignição. Para o ensaio com etanol hidratado são apresentadas as análises realizadas com 6 relações de compressão, 5 avanços de ignição e 5 relações ar-combustível, onde todos os valores destes parâmetros em estudo abrangem faixas típicas de operação de motores comerciais. Os resultados indicam um menor ângulo de combustão para relações de compressão elevadas, condição de mistura ligeiramente rica e elevados avanços de ignição.The flame speed propagation in Otto cycles engine is a conclusive fuel feature, whose knowledge has a fundamental importance for a better accuracy of the pair engine/fuel. The higher flame speed propagation enables a greater cylinder filling, which can also increase power with improvements in engine speed, as a result holding back the ignition advance. Thus, it will be necessary a lower negative work to compress the mixture already in combustion before the top dead center, then resulting a greater efficiency cycle. The flame speed propagation is highly influenced by the compression ratio, mixture condition and ignition advance. This thesis proposes to investigate the influence of these operational parameters over the flame speed propagation in a CFR engine [Cooperative Fuel Research]. In this way, the angle measurements are performed between the fuel ignition timing and the flame detection over the opposite edge of combustion chamber by a ionization sensor in a CFR engine, as well as the diagram work pressure versus volume, which allows the net work evaluation produced by cycles and available the high pressure value, the angle with this occurs, the mean effective pressure and the curve of mass fraction burned for each tease condition. It introduces the analysis of combustion duration variation as much MTBE as the isooctane in 5 distinct ignition advance for the hydratated ethanol testing are introduced analysis accomplished with 6 compression ratio, 5 ignition advances and 5 air/fuel ratio, whose parameters values studies incorporates typical operational ratios of commercial engines. The results indicated a low angular combustion duration for the higher compression ratio, slightly rich mixture condition and elevated ignition advance