Banca de QUALIFICAÇÃO: KEVIN HUACCAN CARHUALLANQUI

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: KEVIN HUACCAN CARHUALLANQUI
DATA : 08/09/2026
LOCAL: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
TÍTULO:

ANÁLISE NUMÉRICA DO IMPACTO DO H2 EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA OPERANDO COM MISTURAS DE HIDROCARBONETOS: Desempenho, Emissões e Viabilidade Econômica.

PALAVRAS-CHAVES:

hidrogênio; motores de combustão interna; modelagem zero-dimensional; desempenho energético; emissões de poluentes; avaliação econômica.

PÁGINAS: 34
RESUMO:

A incorporação de hidrogênio a combustíveis convencionais constitui uma alternativa para reduzir a participação de carbono nos motores de combustão interna e modificar favoravelmente determinadas características da combustão. No entanto, seus efeitos sobre o desempenho, as emissões e os custos operacionais dependem da proporção de H₂, do combustível de base e das condições de funcionamento. A presente pesquisa tem como objetivo desenvolver um estudo numérico de um motor de combustão interna operando com misturas de hidrocarbonetos e hidrogênio, avaliando a influência de diferentes frações de H₂ sobre parâmetros energéticos, ambientais e econômicos. Para isso, será implementado em Python um modelo termodinâmico zero-dimensional de duas zonas, composto por uma região queimada e outra não queimada, com pressão uniforme e propriedades diferenciadas. O modelo será fundamentado nos balanços de massa e energia, na equação de estado dos gases ideais e na geometria do mecanismo biela–manivela. A evolução da combustão será representada por meio da função de Wiebe, e a transferência de calor para as paredes, por meio da correlação de Woschni. As propriedades termodinâmicas serão atualizadas de acordo com a temperatura e a composição de cada zona, considerando as modificações produzidas pela incorporação de hidrogênio. A formação de NO será estimada por meio do mecanismo estendido de Zeldovich, enquanto as emissões de CO e de hidrocarbonetos não queimados serão calculadas por meio de formulações simplificadas. O modelo será calibrado com um combustível de referência e validado com dados experimentais disponíveis na literatura. Posteriormente, será realizada uma análise paramétrica variando-se a fração de H₂, a carga, a velocidade angular, a relação de equivalência e o avanço de ignição. Serão avaliados a pressão, a temperatura, o torque, a potência, a eficiência térmica, o consumo específico e as emissões. Por fim, será realizada uma avaliação econômica comparativa com base no consumo calculado e em diferentes cenários de preços, com o objetivo de identificar as condições de operação e as proporções de mistura que apresentem o compromisso mais favorável entre desempenho energético, redução de emissões e custo operacional.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1420628 - JORGE RECARTE HENRIQUEZ GUERRERO
Interno - ***.219.824-** - ALVARO ANTONIO OCHOA VILLA - IFPE
Externo ao Programa - 1061737 - GUILHERME MEDEIROS SOARES DE ANDRADE - UFPE