Melhoria na precisão dos resultados em termoeconomia devido à desagregação da exergia e construção racional do diagrama produtivo

dc.contributor.advisor-co1Donatelli, João Luiz Marcon
dc.contributor.advisor1Santos, José Joaquim Conceição Soares
dc.contributor.authorColombo, Daniel Corona
dc.contributor.referee1Lourenço, Atilio Barbosa
dc.contributor.referee2Reyes, Arnaldo Martin Martínez
dc.date.accessioned2018-08-02T00:02:51Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-02T00:02:51Z
dc.date.issued2016-09-30
dc.description.abstractGiven the growing energy demandsprojected for the next years and oil depletion, it is increasinglynecessary the application of techniques for the efficient production of electricity and for the rational use of natural resources inthethermal systems. Among these techniques is thermoeconomics analysis that enablethe achievement of systemsoperating more efficiently. In the last decade, the models that propose the thermoeconomics analysisusing disaggregated exergy into its components has beengaining strength.The disaggregated exergy applicationin Thermoeconomicshad as initial aimto increase theaccuracy of the results by means ofthe EMET modelthat disaggregates the physical exergy into its thermical and mechanic components. Subsequently, the disaggregated exergyhas incorporated into its aimthe ability fortreatingappropriatelythe dissipative equipment andresidues. Dissipative equipments treatmentis of great value, especially for Diagnosis and Optimization, the fields of Thermoeconomics thatseekincreasedefficiency in thermal systems. However, the application of models that disaggregate the exergy bringsthe increase in complexity of the thermoeconomicsanalysis. Therefore, it is very important the comparison of manythermoeconomicsmodels appliedto different thermal systems forestablishingthe advantagesand disadvantagesof each methodology. There are studiesthat already madethe comparison between thermoeconomicsmodels, but with the recent emergence of one more exergy disaggregation level (UFS+ model), it is necessary to complement these studieswith the results of this new model. The results of thermoeconomics analysis are strongly influenced by the type of disaggregationthat isused, butthis is not the only factor thataffectsthe results. The way the analyst describes the relation of each productiveunit withothersmust also be observed. Besides, the residuestreatmentis important in order to vary the final analysis’s results. In models that use entropy as part of the exergy, the physicalresiduestreatmentis well-defined and showno inconsistency. However, the chemical residuesweretreated in such a way that the exergy balance is not satisfied in burners of thermal systemsand this is seen as a thermodynamicsinconsistency. Overall, the aimof this work is to complementand to consolidatestudiesthat makethe comparison between thermoeconomicsmodelsof exergy disaggregation,to show how different descriptions of the productiveprocesscanaffectthe analysis andtopoint out the inconsistency generated by thermoeconomicsmodels when thechemical residuesare treated in differents wayseng
dc.description.resumoDiante da crescente demanda energética projetada para os próximos anos e do esgotamento do petróleo, cada vez mais é necessária a aplicação de técnicas para a eficaz produção de energia elétrica e para o uso racional dos recursos naturais nos sistemas térmicos. Entre essas técnicas está a análise termoeconômica que possibilita o alcance de sistemas operando de forma mais eficiente. Na última década, os modelos que propõe a realização das análises termoeconômicas utilizando a exergia desagregada em parcelas vêm ganhado força. A aplicação da exergia desagregada em Termoeconomia tinha como objetivo inicial o aumento da precisão dos resultados por meio do modelo EMET, que desagrega a exergia física nas suas parcelas térmica e mecânica. Posteriormente, a desagregação da exergia incorporou ao seu objetivo a capacidade de tratar de forma adequada os equipamentos dissipativos e resíduos. O tratamento dos equipamentos dissipativos é de grande valia, principalmente para o Diagnóstico e para a Otimização, áreas da Termoeconomia que buscam o aumento da eficiência em sistemas térmicos. Entretanto, a aplicação dos modelos que desagregam a exergia traz consigo o aumento da complexidade das análises termoeconômicas. Portanto, é de suma importância a comparação entre diversos modelos termoeconômicos aplicados a diferentes sistemas térmicos para estabelecer o custo-benefício de cada metodologia. Já existem trabalhos que fazem a comparação entre os modelos termoeconômicos, mas com o recente surgimento de mais um nível de desagregação da exergia (modelo UFS+), faz-se necessária a complementação desses trabalhos com os resultados desse novo modelo. Os resultados das análises termoeconômicas são bastante influenciados pelo tipo de desagregação utilizada, mas esse não é o único fator que causa impacto nos resultados. A forma como o analista descreve a relação de cada unidade produtiva com as demais também deve ser observada. Além disso, o tratamento dos resíduos tem seu peso no sentido de variar os resultados finais das análises. Nos modelos que utilizam a entropia como parcela da exergia, o tratamento dos resíduos físicos é bem definido e não mostra inconsistência. Entretanto, os resíduos químicos foram tratados de tal forma que o balanço de exergia não é satisfeito nos queimadores dos sistemas térmicos e isto é visto como uma inconsistência termodinâmica. De forma geral, o objetivo deste trabalho é complementar e consolidar os estudos que fazem a comparação entre os modelos termoeconômicos de desagregação da exergia, mostrar como diferentes descrições do processo produtivo causam impacto nas análises e apontar a inconsistência gerada pelos modelos termoeconômicos ao tratar os resíduos químicos de formas diferentes.
dc.formatText
dc.identifier.citationCOLOMBO, Daniel Corona. Melhoria na precisão dos resultados em termoeconomia devido à desagregação da exergia e construção racional do diagrama produtivo. 2016. 204 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/9734
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectThermoeconomics modeleng
dc.subjectThermoeconomicseng
dc.subjectChemical residueseng
dc.subjectExergy disaggregationeng
dc.subjectUFS+por
dc.subjectDesagregação da exergia físicapor
dc.subjectModelagem termoeconômicapor
dc.subjectResíduos químicospor
dc.subject.br-rjbnTermoeconomia
dc.subject.br-rjbnExergia
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.subject.udc621
dc.titleMelhoria na precisão dos resultados em termoeconomia devido à desagregação da exergia e construção racional do diagrama produtivo
dc.title.alternativeAccuracy improvement of the results in thermoeconomics due to exergy disaggregation and rational construction of productive diagram
dc.typemasterThesis

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