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Comparación del desempeño de varias calidades de gas natural y evaluación de viabilidad para el uso de biogás como combustible para vehículos que operan con GNCV.

Barreto Pulido, Ower Rolando (2017) Comparación del desempeño de varias calidades de gas natural y evaluación de viabilidad para el uso de biogás como combustible para vehículos que operan con GNCV. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

El desarrollo de los combustibles alternativos y el desarrollo del gas natural como combustible para uso vehicular ha permitido el crecimiento de este segmento el cual se consolida con alrededor de 700 estaciones de servicio a lo largo del país y un total estimado de 500000 vehículos convertidos desde el inicio del programa de masificación de este energético. La regulación nacional permite el uso alternativo de este combustible en motores de gasolina ciclo Otto, adaptando kits de conversión para su uso, y la importación de vehículos originales de fábrica para operar exclusivamente con este combustible. El uso intensivo de los combustibles fósiles, el crecimiento de las poblaciones de las zonas urbanas y la generación de residuos de la población permiten el estudio de alternativas de eficiencia energética y ambiental. Buscando la reducción de los gases efecto invernadero y gases contaminantes locales para ciudades en vía de desarrollo y con cantidades de población altas, Bogotá toma un interés especial por su continuo crecimiento y desarrollo económico. Este trabajo busca mostrar la operación de motores ciclo Otto, con diferentes tipos de gas natural, biogás y biogás tratado para adquisición de metano. La capacidad de producción de biogás del relleno sanitario Doña Juana de la ciudad, el impacto de este y la viabilidad de su tratamiento para uso en motores de combustión permitiría su aprovechamiento y reducción de las emisiones de gases efecto invernadero a la atmosfera. Se muestran las dimensiones principales de el volumen de residuos y la capacidad de generación de metano para sustitución de gas natural fósil, evidenciando la viabilidad de su uso productivo, ya que en la actualidad se realiza la quema controlada total de este subproducto de la disposición final de residuos sólidos en Bogotá, buscando mostrar a los gobiernos locales y empresa privada del potencial energético, ambiental y económico de este desecho gaseoso. En este estudio se logra evidenciar la viabilidad de la operación de motores ciclo Otto con las diferentes calidades de gas natural encontradas en Colombia, realizando pruebas y simulaciones con diferentes composiciones químicas, destacando aumentos de temperatura en la cámara de combustión para mezclas de gas con el alto contenido de etano y propano, Evidenciando la falta de normativas que incluyan en sus parámetros características apropiadas para la correcta utilización en motores de combustión. Se construyen gráficas de calor liberado y presión para un motor ciclo Otto con gas natural demostrando su operatividad y comportamiento, destacando el aumento de presión, posterior al máximo calor liberado encontrado, es decir que aún después de liberar su máximo calor se produce trabajo, aunque algunas referencias contradicen este buen comportamiento en operaciones con gas natural y desvirtúa una correcta operación de motores ciclo Otto con gas natural., The development of alternative fuels and the development of natural gas as fuel for the use of the vehicle has the growth of this segment, which is consolidated with around 700 service stations throughout the country, and an estimated total of 500,000 vehicles converted from. The beginning of the program of massification of this energy. National regulation allows for the alternative use of this fuel in Otto cycle gasoline engines, adapting conversion kits for use, and importing original factory vehicles for operation with this fuel. The intensive use of fossil fuels, the growth of urban populations and the generation of waste from the population, the study of energy and environmental efficiency alternatives. Seeking the reduction of greenhouse gases and local polluting gases for developing cities and with high population amounts, Bogotá takes a special interest in its continuous growth and economic development. This work seeks to show the operation of Otto cycle engines, with different types of natural gas, biogas and biogas treated for the acquisition of methane. The biogas production capacity of the city's landfill Doña Juana, the impact of this and the feasibility of its treatment for use in combustion engines would allow its use and reduction of the emissions of gases effect in the atmosphere. It shows the main dimensions of the waste volume and the methane generation capacity for the substitution of natural gas, evidencing the viability of its productive use, since at present the total controlled burning of this by-product of the final disposal of Solid waste in Bogotá, seeking to show local governments and private companies the energy, environmental and economic potential of this gaseous waste. In this study it is possible to demonstrate the feasibility of the operation of cycle engines. With the different grades of natural gas found in Colombia, performing tests and simulations with different chemical compositions, highlighting the temperature increases in the combustion chamber for gas mixtures with the high content of ethane and propane, Evidenciando the lack of regulations that include in its parameters suitable for the correct use in combustion engines. They are constructed graphs of released heat and press for a motor Otto cycle with the natural gas demonstrating its operability and behavior, emphasizing the increase of pressure, after the maximum of the pressure, Some references contradict this good behavior in the operations with natural gas and Degrades the correct operation of Otto cycle engines with natural gas.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Acevedo Gamboa, Helmer Rodolfo
Palabras clave:biogás, Ciclo Otto, Dióxido de Carbono, Metano, Gas Natural comprimido vehicular, emisiones contaminantes, combustión, relleno sanitario, Otto cycle, Carbon Dioxide, Methane, Compressed Natural Gas vehicles, emissions, combustion, landfill
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
Código ID:57715
Enviado por : OWER ROLANDO BARRETO PULIDO
Enviado el día :28 Junio 2017 20:53
Ultima modificación:28 Junio 2017 20:53
Ultima modificación:28 Junio 2017 20:53
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