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Simulação computacional da queima de combustão do gás natural associado ao hidrogênio

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dc.contributor.authorSantana dos Reis, Paulo Roberto
dc.contributor.authorFreitas Neves, Paulo Roberto
dc.contributor.authorSilva Santos, Danielle
dc.contributor.authorAparecida Tofaneli, Luzia
dc.contributor.authordos Santos Junior, Jorge Luiz
dc.contributor.authorDias Oliveira, Turan
dc.contributor.authorBandeira Santos, Alex Álisson
dc.coverage.spatialConcepción, Chile
dc.coverage.temporal2024-10-22
dc.date.accessioned2025-03-05T12:02:29Z
dc.date.available2025-03-05T12:02:29Z
dc.date.issued2024-10-22
dc.descriptionOrganizado y patrocinado por: Federación iberoamericana de Ingeniería Mecánica y Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Mecánica, FeIbIm – FeIbEM
dc.description.abstractInvestigadores del escenario global emprenden esfuerzos en la búsqueda de fuentes de energía menos dañinas para el mundo, siendo uno de los mayores obstáculos las consecuencias derivadas de los problemas causados por el efecto invernadero. Destaca la quema de combustibles fósiles, fuente no renovable de energía, siendo esta una de las principales emisoras de gases de efecto invernadero. En cuanto a todas las discusiones sobre elementos renovables y con potencial energéticos vistos como fuentes más limpias, se destaca como vector energético el hidrógeno (H2). En este contexto, el presente trabajo tiene por objetivo desarrollar un modelo termodinámico por medio del software Engineering Equation Solver (EES) capaz de calcular las concentraciones de los gases de escape producidos por la combustión del gas natural mezclado con diferentes porcentajes de hidrógeno. Para el modelo propuesto se aplicarán las ecuaciones de balance de masa y energía según los principios de la Ley de la Termodinámica. El modelo fue evaluado mediante la comparación de los resultados del simulador (modelo termodinámico) con los resultados de ensayos experimentales realizados en banco de combustión para diferentes condiciones operativas. El modelo termodinámico desarrollado presentó una precisión moderada, con errores absolutos medios de 3,61% para O2 y 3,97% para CO2, y desviaciones estándar de 2,72% y 2,24%, respectivamente. Aunque el modelo proporciona una aproximación razonable, su fiabilidad varía y se recomiendan validaciones adicionales para nuevas condiciones operativas. El modelo puede ser una herramienta útil para evaluaciones preliminares, pero debe ser complementado por datos experimentales adicionales para garantizar decisiones precisas.es
dc.description.abstractResearchers on the global stage are undertaking efforts in the search for energy sources that are less harmful to the world, with one of the greatest challenges being the consequences of issues caused by the greenhouse effect. The burning of fossil fuels, a non-renewable energy source, stands out as one of the main emitters of greenhouse gases. Among all the discussions about renewable elements with energy potential seen as cleaner sources, hydrogen (H2) is highlighted as an energy vector. In this context, the present work aims to develop a thermodynamic model using the Engineering Equation Solver (EES) software, capable of calculating the concentrations of exhaust gases produced by the combustion of natural gas mixed with different percentages of hydrogen. For the proposed model, mass and energy balance equations will be applied according to the principles of the Law of Thermodynamics. The model was evaluated by comparing the simulator's results (thermodynamic model) with experimental test results conducted in a combustion bench under different operating conditions. The developed thermodynamic model showed moderate accuracy, with mean absolute errors of 3.61% for O2 and 3.97% for CO2, and standard deviations of 2.72% and 2.24%, respectively. Although the model provides a reasonable approximation, its reliability varies, and additional validations are recommended for new operating conditions. The model can be a useful tool for preliminary assessments but should be complemented by additional experimental data to ensure accurate decisions.en
dc.description.versionversión publicada
dc.identifier.citation-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14468/26054
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Ingeniería Mecánica
dc.relation.centerE.T.S. de Ingenieros Industriales
dc.relation.congressXVI Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica. Concepción, Chile, 22-24 de octubre de 2024. CIBIM 2024
dc.relation.departmentMecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es
dc.subject33 Ciencias Tecnológicas
dc.subject.keywordshidrógenoes
dc.subject.keywordsgas naturales
dc.subject.keywordscombustiónes
dc.subject.keywordseficiencia energéticaes
dc.subject.keywordshydrogenen
dc.subject.keywordsnatural gasen
dc.subject.keywordscombustionen
dc.subject.keywordsenergy efficiencyen
dc.titleSimulação computacional da queima de combustão do gás natural associado ao hidrogêniopt
dc.typeactas de congresoes
dc.typeconference proceedingsen
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