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A violação de direitos autorais é passível de sanções civis e penais.
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Coleção Digital
Título: AVALIAÇÃO COMPARATIVA TERMODINÂMICA E DAS EMISSÕES NA UTILIZAÇÃO DO HIDROGÊNIO E DO QUEROSENE DE AVIAÇÃO EM UM MOTOR AERONÁUTICO Autor: PEDRO AFONSO CASSANI MARTINS
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO Colaborador(es): MARCOS SEBASTIAO DE PAULA GOMES - ORIENTADOR
Nº do Conteudo: 65655
Catalogação: 20/12/2023 Liberação: 20/12/2023 Idioma(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza: PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65655@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65655@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65655
Resumo:
Título: AVALIAÇÃO COMPARATIVA TERMODINÂMICA E DAS EMISSÕES NA UTILIZAÇÃO DO HIDROGÊNIO E DO QUEROSENE DE AVIAÇÃO EM UM MOTOR AERONÁUTICO Autor: PEDRO AFONSO CASSANI MARTINS
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO Colaborador(es): MARCOS SEBASTIAO DE PAULA GOMES - ORIENTADOR
Nº do Conteudo: 65655
Catalogação: 20/12/2023 Liberação: 20/12/2023 Idioma(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza: PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65655@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65655@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65655
Resumo:
Com a necessidade global de descarbonização da atmosfera, a utilização
de combustíveis alternativos no setor aeronáutico se mostrou relevante nos
últimos anos. O hidrogênio é uma forma de energia renovável que pode ser
produzida de forma limpa, além de ser uma alternativa promissora aos
combustíveis fósseis que contribui para a redução das emissões de gases
de efeito estufa e para a transição de um setor aéreo mais limpo e
sustentável. O objetivo do trabalho é realizar uma modelagem
termodinâmica comparativa em um motor Turbofan General Eletric GE-90
com a utilização do querosene de aviação e hidrogênio em três etapas de
voo: Subida, Cruzeiro e Aproximação, verificando as vantagens e
desvantagens de cada combustível nesse tipo de motor. Essa análise foi
realizada por meio de dois softwares: Matlab e Gasturb, para que haja uma
melhor comparação entre os resultados. Ademais, foram realizados os
cálculos das emissões geradas por esse motor em um percurso do Rio de
Janeiro – Paris em um Boeing 777-300ER, incluindo as três etapas de voo,
com a utilização do hidrogênio e querosene de aviação. Para o querosene,
calcularam-se as emissões de 𝐶𝑂2, 𝐶𝑂, 𝐻𝐶, 𝑀𝑃, 𝑁𝑂𝑥 𝑒 𝐻2𝑂 e para o
hidrogênio apenas 𝑁𝑂𝑥 𝑒 𝐻2𝑂. Com isso, os resultados das simulações
foram então comparados para os dois combustíveis, onde observou-se que
para produzir o empuxo necessário para as três etapas de voo definidas, o
hidrogênio precisou-se de uma vazão de aproximadamente 3x menor que
o querosene, mantendo a performance da aeronave. Em contrapartida,
houve um aumento na temperatura de saída da câmara de combustão, que
por sua vez, ocasionou um aumento das emissões de 𝑁𝑂𝑥 durante o voo
de aproximação e subida, já em voo de cruzeiro houve uma redução dessas
emissões, principalmente, pelo fato de a diferença de vazão ter uma
influência maior no cálculo, porém, somando esses fatores, a utilização de
hidrogênio reduziu em torno de 60% esse poluente.
Além disso, como o processo de combustão do hidrogênio, gera água como
principal produto, houve um aumento significativo da emissão de vapor de
𝐻2𝑂, equivalente a 3x mais comparado ao querosene, o que pode provocar
contrails e a formação de nuvens o que pode interferir nas mudanças
climáticas.
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NA ÍNTEGRA |