O Relatório Termodinâmica

ITAJUBÁ

2018

1. INTRODUÇÃO

O Motor a Diesel tem a característica de ser robusto, com baixa manutenção e boa confiança. A grande necessidade nos dias de hoje, com os setores da sociedade tendo que assegurar um suprimento de energia suficiente e ininterrupto, os grupos geradores diesel-elétrico são particularmente adequados à essa continuidade e assim ganham grande força no mercado.

Seu funcionamento se baseia na produção de energia elétrica através de energia térmica, transformando a potência de eixo realizada pelo motor, e assim, alimentando o alternador que irá gerar energia elétrica. O ensaio realizado em laboratório procura levantar dados da operação de uma central. Com esses dados, será realizado cálculos com os parâmetros importantes destinados a levantar as curvas de funcionamento para verificar as condições de operação da central.

2. OBJETIVOS

O ensaio realizado tem como objetivos obter os parâmetros de curvas de funcionamento de um central Diesel. Com as informações coletadas, é possível analisar a máquina e o comportamento energético da mesma utilizando o diagrama de Sankey.

3. DADOS DA CENTRAL

3.1 RESUMO DOS DADOS TÉCNICOS DO MOTOR DIESEL

Tipo: OM 352

Fabricante: Mercedes Benz do Brasil S.A

Número: 344.919.008

Ano de Fabricação: 1978

Disposição: 6 cilindros em linha

Curso: 126 mm

Diâmetro dos cilindros: 97 mm

Taxa de compressão: 17:1

Cilindrada Total: 5675 cm³

Câmara de combustão de injeção direta

Potência efetiva nominal: 70 kW a 2600 rpm

Pressão média efetiva no cilindro: 24 kgf/cm²

3.2 ALTERNADOR

Marca: NEGRINI

Tipo: Brusheless

Modelo: 27/21

Trifásico

Cos f: 0,8 ‑ 60 Hz ‑ 1800 rpm

DT: 80oC

Potência: 47 KVA

3.3 ÓLEO DIESEL

Poder calorífico inferior: 10,151 kCal/kg

Poder calorífico superior: 10,886 kCal/kg

Índice de cetano (mínimo): 45

3.4 EQUIPAMENTOS AUXILIARES

Bomba d'água

Bomba de combustível

Bomba de óleo lubrificante

Bomba injetora

Escapamento

Filtro de ar

Filtro de combustível

Filtro de óleo

Medida da vazão de ar por orifício

Radiador

Regulador de velocidade angular

Silencioso

4. ESQUEMA CENTRAL DIESEL

A central diesel ensaiada localiza-se no LHDC/UNIFEI (Laboratório Hidromecânico Didático Científico da Universidade Federal de Itajubá) (LHDC/UNIFEI), sendo esse constituído por um motor diesel, um gerador liga, termômetros, reservatório de combustível e um painel de controle.

Imagem 01 - Esquema Central Diesel

5. TÉCNICA DE ENSAIO

A técnica de ensaio consiste em o aluno seguir os seguintes passos:

● Ligar o motor;

● Após entrar em equlibrio acelerar até 1800 rpm;

● Ligar o quadro elétrico;

● Colocar em paralelo com a rede (tensão [V], frequência [Hz] e fase [cos φ] iguais);

● Cortar combustível para motorização e obtenção da corrente de atrito.

● Simular variações de carga pelo acelerador para 10 valores diferentes.

6. DESENVOLVIMENTO

6.1 VALORES OBTIDOS EXPERIMENTALMENTE

6.2 VALORES PESQUISADOS

6.3 VALORES CALCULADOS

Para efetuar os cálculos, foram utilizadas as fórmulas matemáticas a seguir, disponíveis no roteio do ensaio.

Consumo de combustível:

,

V = Volume de combustível consumido (L)

* = Densidade do combustível (Kg/L)

t = Tempo de consumo do combustível (h)

Potência Efetiva (Eixo):

Pel = Potência elétrica no gerador (kW)

*e = Rendimento elétrico no gerador (adimensional)