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dc.contributor.advisorBalcazar, Juan Galvarino Cerda
dc.contributor.advisorRoso, Vinícius Rückert
dc.creatorGhizoni, Mariana Medeiros
dc.date.accessioned2022-09-01T18:23:29Z
dc.date.available2022-09-01T18:23:29Z
dc.date.issued2021-07-15
dc.date.submitted2021
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/26057
dc.descriptionTrabalho de Conclusão de Curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria - Campus Cachoeira do Sul, Curso de Engenharia Mecânica, RS, 2021.por
dc.description.abstractIn view of the use of internal combustion engines, currently studies to increase efficiency are increasingly present. With technological advances in computers, there is a trend towards the use of computational resources, which contribute to engine designs. In this context, the present work proposes to carry out a computational simulation of the combustion of an internal combustion engine through a one-dimensional numerical modeling in the GT-POWER program, which uses a Wiebe model to characterize the combustion. The geometric characteristics of the Honda GX35 single-cylinder engine were added as input parameters for a model, operating in the Otto cycle, with a displaced volume of 35.8 cm³, naturally aspirated and with a volumetric compression ratio of 8:1. The numerical simulation was performed assuming a constant temperature of 450K in the cylinder walls, considering methane gas as fuel and rotation of 3600 rpm, at full load. After the simulation, the P-V diagram was obtained, which describes the behavior of the volume and pressure in the system, the absolute pressure curve inside the cylinder, data on the inlet air mass flow, burned mass fraction and temperature inside the cylinder. The results were compared with data from experimental tests taken from works available in the literature. The simulation presented considerably different inlet air mass flow results compared to the experimental results, with a maximum numerical mass flow value of 6.13g/s at 441º, while the maximum experimental value is 4.35g/s at 475º. The absolute pressure curve inside the cylinder and the PV diagram obtained in the simulation reached values close to the experimental values, even with the differences in the inlet air mass flow results, due to an adjustment made in the angles of FMQ 50% (angle at which there is 50% of the mass fraction burned), adjusting the numerical value to 33º, while the experimental value is 41.7º. Thus, the absolute interior pressure inside the cylinder had a maximum value of the numerical curve of 16.47 bar, at 19.8º, while the maximum value of the experimental curve is 16.1 bar, at 17.8º. The numerical model was able to represent an internal combustion engine operating under the specific conditions that were imposed in this study, presenting the greatest differences in the comparison of experimental and numerical values of air mass flow and in the burned mass fraction curve, with a relative percentage error of 20.86% in FMQ 50%.eng
dc.languageporpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMotor de combustão internapor
dc.subjectsimulação numéricapor
dc.subjectmodelos numéricos unidimensionaispor
dc.subjectInternal combustion engineeng
dc.subjectnumerical simulationeng
dc.subjectone-dimensional numerical modelseng
dc.titleComparação entre resultados experimentais e de simulação numérica de um motor de combustão internapor
dc.title.alternativeComparison between experimental and numerical simulation results of an internal combustion engineeng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localCachoeira do Sul, RS, Brasilpor
dc.degree.graduationCurso de Engenharia Mecânicapor
dc.description.resumoDiante da utilização de motores de combustão interna, atualmente estudos para aumento de eficiência estão cada vez mais presentes. Com os avanços tecnológicos dos computadores há uma tendência para a utilização de recursos computacionais, os quais contribuem para os projetos de motores. Neste contexto, o presente trabalho propõe a realização da simulação computacional da combustão de um motor de combustão interna através de uma modelagem numérica unidimensional no software GT-POWER, que utiliza um modelo Wiebe para caracterizar a combustão. As características geométricas do motor monocilíndrico Honda GX35 foram adicionadas como parâmetros de entrada de um modelo, operando no ciclo Otto, com o volume deslocado de 35,8 cm³, naturalmente aspirado e com relação volumétrica de compressão de 8:1. A simulação numérica foi realizada assumindo uma temperatura constante de 450K nas paredes do cilindro, considerando gás metano como combustível e rotação de 3600 rpm, a plena carga. Após a simulação, foram obtidos o diagrama P-V, que descreve o comportamento do volume e da pressão no sistema, a curva de pressão absoluta no interior do cilindro, dados de vazão mássica de ar na admissão, fração mássica queimada e temperatura no interior do cilindro. Os resultados foram comparados com resultados prévios, publicados em outros trabalhos, os quais analisaram o mesmo motor nas mesmas condições de operação. A simulação apresentou resultados com diferenças de vazão mássica de ar na admissão em relação aos resultados experimentais, com um valor máximo de vazão mássica numérico de 6,13g/s a 441º, enquanto o valor máximo experimental é de 4,35g/s a 475º. A curva de pressão absoluta no interior do cilindro e o diagrama P-V obtidos na simulação chegaram a valores próximos aos valores experimentais, mesmo com as diferenças de resultados de vazão mássica de ar na admissão, devido a um ajuste feito nos ângulos de FMQ 50% (ângulo em que há 50% de fração mássica queimada), ajustando o valor numérico para 33º, enquanto o valor experimental é de 41,7º. Com isso, a pressão absoluta no interior do cilindro teve um valor máximo da curva numérica de 16,47 bar, em 19,8º, enquanto que o valor máximo da curva experimental é de 16,1 bar, em 17,8º. O modelo numérico mostrou-se capaz de representar um motor de combustão interna operando nas condições específicas que foram impostas neste estudo, apresentando as maiores diferenças na comparação de valores experimentais e numéricos de vazão mássica de ar e na curva de fração mássica queimada, com um erro percentual relativo de 20,86% em na FMQ 50%.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.unidadeUFSM Cachoeira do Sulpor


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