Avaliação computacional de um dispositivo para captação de ar com vistas a melhoria do desempenho de motores de combustão interna a diesel de locomotivas utilizadas em transporte de carga.

Abstract

Os combustíveis fósseis formam a base da matriz energética mundial. Porém, sua fonte é limitada e sua queima provoca emissão de poluentes na atmosfera. Com isso, nos últimos anos ampliou-se a busca por fontes de energia alternativa. Esta pesquisa apresenta uma simulação computacional para o dimensionamento de um dispositivo para captação e resfriamento do ar, com o objetivo de se utilizar o fluido refrigerado para ganhos de eficiência energética em um motor a combustão interna a diesel. Este motor é utilizado em locomotivas para transporte de carga, onde a redução no consumo de diesel pode significar redução na taxa de emissão de poluentes, além de trazer ganho financeiro para a operadora logística. Este trabalho consiste em dimensionar o dispositivo e simular computacionalmente a eficácia da peça no processo de resfriamento do ar. Em seguida, simula-se, também de maneira computacional, o funcionamento do motor operando com o ar refrigerado pelo dispositivo. São adotados como parâmetros de estudo a temperatura de entrada e saída do dispositivo, a velocidade de circulação do ar e o consumo específico de combustível. Os principais resultados obtidos referentes a melhoria de eficiência do motor indicam o aumento de potência de 3,31%, a redução de consumo de 3,20% e a redução na emissão de poluentes de 17,72%.