Otimização e validação experimental de modelo de expansor scroll aplicado em ciclos Rankine orgânicos

• Processo: 23/15486-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Cristiano Bigonha Tibirica
• Beneficiário: Guilherme Crovador
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Modelos matemáticos Otimização Ciclo Rankine orgânico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ciclo Rankine orgâncio | expansor scroll | experimento | Modelo Matemático | otimização | reaproveitamento de energia | Ciclo Rankine orgânico

Resumo

Esta proposta de pesquisa de iniciação científica visa aplicar e expandir os conhecimentos da modelagem de ciclos Rankine orgânicos estudados pelo Grupo de Pesquisa em Transferência de Calor do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia de São Carlos, em continuação ao projeto regular FAPESP "Estudo do fluxo crítico de calor e da ebulição em filme aplicado a trocadores de calor compactos em alta temperatura", (proc. FAPESP n. 2019/110066-9). Neste último foi modelado e testado experimentalmente trocadores de calor para aplicação em ciclos Rankine orgânicos para reaproveitamento de energia térmica de gases de exaustão e uma bancada experimental completa para testes foi concluída. No atual projeto de iniciação científica objetiva-se otimizar o modelo do expansor scroll desta bancada, componente com maior efeito na eficiência térmica do ciclo. Este modelo define os processos termodinâmicos e procedimentos de cálculo de irreversibilidades ao longo do escoamento dentro deste expansor para determinar suas principais características operacionais. O modelo será validado com dados da bancada experimental. Espera-se a obtenção de um modelo de baixa complexidade computacional, de forma que ele possa ser aplicado na simulação dinâmica de ciclos Rankine orgânicos realizada em nosso laboratório.