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Title: Construção de um modelo para geração de potência a vapor
Other Titles: Construction of a model for steam power generation.
Authors: Amorim, Saulo Pereira
Keywords: Potência;Termelétrica;Eficiência
Issue Date: 26-Nov-2019
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: AMORIM, Saulo Pereira. Construção de um modelo para geração de potência a vapor. 2019. 34 Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: Desde o surgimento das máquinas a vapor e da descoberta da Lei de Faraday, a geração de energia elétrica por parte de usinas termelétricas tem crescido muito no mundo. Este trabalho consiste na construção de um modelo para geração de potência baseado em um ciclo de Rankine aberto. Reutilizou-se diversos materiais para sua fabricação, dentre os quais destacam-se o uso do cilindro de um extintor de incêndio para a caldeira e um cooler de CPU para a turbina. O objetivo do estudo é proporcionar a visualização prática do funcionamento de uma usina termelétrica com a aplicação de um ciclo Rankine aberto, relacionando os dados experimentais com analíticos. Calculou-se a eficiência global do sistema, e a influência que a pressão na caldeira tem sobre a potência elétrica gerada, através da medição de potência térmica total fornecida ao sistema, fazendo o uso de uma balança e um cronômetro, e da potência elétrica gerada, utilizando dois multímetros e um led. Foram elaborados gráficos que relacionam a potência elétrica gerada, tensão, corrente elétrica e eficiência global, ambos em função da pressão na caldeira. Os dois queimadores consumiram álcool de teor 70 ºINPM a uma taxa aproximadamente igual a 2,4 g/min, cada um, e, conforme esperado, a medida em que a pressão na caldeira aumenta, a potência elétrica gerada também aumenta. Para uma pressão manométrica mínima de 0,35 kgf/cm² adquiriu-se um valor de potência igual a 0,016 W e uma eficiência global igual a 0,00103%, já para uma pressão manométrica máxima de 0,7 kgf/cm², obteve-se uma potência de 0,065 W e uma eficiência global igual a 0,00426%. Outra aplicação do modelo é uma possível utilização em aulas experimentais, contribuindo para formação dos alunos do curso de engenharia mecânica. Após a obtenção e análise dos resultados dos gráficos e tabelas, verificou-se que o modelo construído atendeu aos objetivos propostos.
Abstract: Since the emergence of steam engines and the discovery of Faraday's law, power generation by thermal power plants has grown greatly in the world. The article consists of building a power generation system based on an open Rankine cycle. Several materials were reused for its manufacture, reducing implementation costs, among the materials used were a fire extinguisher cylinder for the boiler and a CPU cooler for the turbine. The aim of the study is to provide a practical visualization of the operation of a thermoelectric plant with the application of an open Rankine cycle, relating experimental and analytical data. By measuring the total thermal power supplied to the system, using a scale and a timer, as well as the generated electrical power, using two multimeters and one led, the overall efficiency of the system and the influence that boiler pressure has on the generated electrical power were calculated. Graphs were generated that relate the generated electric power, voltage, electric current and overall efficiency, both as a function of boiler pressure. It was observed that the two burners consume 70 ºINPM alcohol at a rate of approximately 2.4 g/min, each one , and, as expected, as the pressure in the boiler increases the generated electrical power also increases. For a minimum gauge pressure of 0.35 kgf/cm² a power value of 0.016 W and an overall efficiency of 0.00103% was obtained, for a maximum gauge pressure of 0.7 kgf/cm², a power of 0.065 W and an overall efficiency of 0.00426% was obtained. Another application of the model under study, is a possible use in experimental classes, contributing to the formation of mechanical engineering students. After obtaining and analyzing the results of the graphs and tables, it was found that the built model met the proposed objectives.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/9819
Other Identifiers: 20180010000
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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