Reducción de Óxidos de Nitrógeno en el gas de escape diésel mediante descargas de barrera dieléctrica alimentadas por fuentes de alimentación en modo corriente
Este trabajo tiene como objetivo mejorar el tratamiento de NOx basado en descargas de barrera dieléctrica (DBD) implementado una solución con fuentes de alimentación en modo corriente en lugar del enfoque tradicional - modo voltaje -. Primero se implementa una fuente de experimentación capaz de entr...
- Autores:
-
Rueda Algarra, Nini Vanesa
- Tipo de recurso:
- Doctoral thesis
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.javeriana.edu.co:10554/66711
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10554/66711
- Palabra clave:
- Descarga con barrera dieléctrica (DBD)
Tratamiento gases
NOx
Plasma
Fuente de corriente
Dielectric barrier discharge (DBD)
Gas treatment
NOx
Plasma
Current Source
Doctorado en ingeniería - Tesis y disertaciones académicas
Gases
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- openAccess
- License
- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Este trabajo tiene como objetivo mejorar el tratamiento de NOx basado en descargas de barrera dieléctrica (DBD) implementado una solución con fuentes de alimentación en modo corriente en lugar del enfoque tradicional - modo voltaje -. Primero se implementa una fuente de experimentación capaz de entregar pulsos de corriente cuadrados con varios grados de libertad. El dimensionamiento, análisis con elementos parásitos y diseño de la fuente de alimentación se desarrollan completamente. Con la fuente de alimentación propuesta, la operación eléctrica del DBD se controla a través de los siguientes grados de libertad: amplitud de corriente, frecuencia y duración de los pulsos, así como el número de pulsos de corriente inyectados al DBD y el tiempo de inactividad entre grupos de pulsos. El estudio paramétrico de las condiciones eléctricas y del gas se realiza mediante un banco de pruebas automatizado, que estandariza los experimentos y simplifica la adquisición de datos. Se propone una metodología para el análisis de datos, incluyendo el diagnóstico eléctrico del DBD, el análisis de gases y el procesamiento de las imágenes de descarga. Los resultados experimentales mostraron un papel decisivo del tiempo de inactividad entre grupos de pulsos para garantizar un tratamiento de gas uniforme, una descarga distribuida en toda la superficie del reactor y bajas temperaturas en los electrodos. También se estudió el impacto de los otros parámetros eléctricos para optimizar la eficiencia de remoción. En una mezcla de gases NO/N2 se obtuvieron eficiencias de remoción de hasta el 100%. También se analiza el efecto del O2, el flujo total de gas y la concentración de NO. |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diez Medina, RafaelRueda Algarra, Nini VanesaPeña Eguiluz, RosendoAlejandro, Garcez RuizMassines, FrançoisePatiño Guevara, Diego2024-02-26T21:01:41Z2024-02-26T21:01:41Z2022-04-20http://hdl.handle.net/10554/66711instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.coEste trabajo tiene como objetivo mejorar el tratamiento de NOx basado en descargas de barrera dieléctrica (DBD) implementado una solución con fuentes de alimentación en modo corriente en lugar del enfoque tradicional - modo voltaje -. Primero se implementa una fuente de experimentación capaz de entregar pulsos de corriente cuadrados con varios grados de libertad. El dimensionamiento, análisis con elementos parásitos y diseño de la fuente de alimentación se desarrollan completamente. Con la fuente de alimentación propuesta, la operación eléctrica del DBD se controla a través de los siguientes grados de libertad: amplitud de corriente, frecuencia y duración de los pulsos, así como el número de pulsos de corriente inyectados al DBD y el tiempo de inactividad entre grupos de pulsos. El estudio paramétrico de las condiciones eléctricas y del gas se realiza mediante un banco de pruebas automatizado, que estandariza los experimentos y simplifica la adquisición de datos. Se propone una metodología para el análisis de datos, incluyendo el diagnóstico eléctrico del DBD, el análisis de gases y el procesamiento de las imágenes de descarga. Los resultados experimentales mostraron un papel decisivo del tiempo de inactividad entre grupos de pulsos para garantizar un tratamiento de gas uniforme, una descarga distribuida en toda la superficie del reactor y bajas temperaturas en los electrodos. También se estudió el impacto de los otros parámetros eléctricos para optimizar la eficiencia de remoción. En una mezcla de gases NO/N2 se obtuvieron eficiencias de remoción de hasta el 100%. También se analiza el efecto del O2, el flujo total de gas y la concentración de NO.Pontificia Universidad JaverianaEiffel Excellence ScholarshipECOS Nord (C16P01)Projecto Minciencias "Prototipo para el tratamiento de material particulado con descargas de barrera dieléctrica" (Contract 294-2016)This work aims to implement a solution employing current-mode power supplies instead of the traditional voltage-mode approach to address the challenge of enhancing the NOx treatment based on Dielectric Barrier Discharges (DBD). At first, an experimentation power supply capable of delivering square current pulses with several degrees of freedom is implemented. The sizing, analysis with parasitic elements, and design of the power supply are fully developed. With the proposed power supply, the DBD electric operation is controlled through the following degrees of freedom: current amplitude, frequency, and duration of the pulses, as well as the number of current pulses injected into the DBD and idle time between groups of pulses. The parametric study of the electric and gas conditions is performed using an automated test bench, which standardizes the experiments and simplifies the data acquisition. A methodology is proposed for the data analysis, including the electrical diagnostic of the DBD, the gases analysis, and the image processing of the discharge pictures. The experimental results showed a decisive role of the zero-voltage idle time to guarantee a uniform gas treatment, a discharge spread in the whole reactor surface, and low reactor temperatures. The impact of the other electric parameters was also studied to optimize the removal efficiency. In a NO/N2 gas mixture, removal efficiencies of up to 100% were obtained. The effect of the O2, total gas flow, and NO concentration are analysed as well.Doctor en IngenieríaDoctorado0000-0001-7662-74659iEJfSsAAAA0000007865PDFapplication/pdfspaPontificia Universidad JaverianaDoctorado en IngenieríaFacultad de IngenieríaDescarga con barrera dieléctrica (DBD)Tratamiento gasesNOxPlasmaFuente de corrienteDielectric barrier discharge (DBD)Gas treatmentNOxPlasmaCurrent SourceDoctorado en ingeniería - Tesis y disertaciones académicasGasesReducción de Óxidos de Nitrógeno en el gas de escape diésel mediante descargas de barrera dieléctrica alimentadas por fuentes de alimentación en modo corrienteReduction of Nitrogen Oxides in Diesel Exhaust using Dielectric Barrier Discharges driven by current-mode power suppliesTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:eu-repo/semantics/doctoralThesisORIGINALattachment_0_2022---Vanesa-RUEDA---Reduction-of-Nitrogen-Oxides-in-Diesel-Exhaust-using-DBD-driven-by-current-mode-power-supplies.pdfattachment_0_2022---Vanesa-RUEDA---Reduction-of-Nitrogen-Oxides-in-Diesel-Exhaust-using-DBD-driven-by-current-mode-power-supplies.pdfDocumentoapplication/pdf20370813http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/66711/1/attachment_0_2022---Vanesa-RUEDA---Reduction-of-Nitrogen-Oxides-in-Diesel-Exhaust-using-DBD-driven-by-current-mode-power-supplies.pdf4dd9805ec07af624ed77360c6b7b2a18MD51open accessTHUMBNAILattachment_0_2022---Vanesa-RUEDA---Reduction-of-Nitrogen-Oxides-in-Diesel-Exhaust-using-DBD-driven-by-current-mode-power-supplies.pdf.jpgattachment_0_2022---Vanesa-RUEDA---Reduction-of-Nitrogen-Oxides-in-Diesel-Exhaust-using-DBD-driven-by-current-mode-power-supplies.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6867http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/66711/2/attachment_0_2022---Vanesa-RUEDA---Reduction-of-Nitrogen-Oxides-in-Diesel-Exhaust-using-DBD-driven-by-current-mode-power-supplies.pdf.jpgd17b59aedb2249942d9cea05035a2c0bMD52open access10554/66711oai:repository.javeriana.edu.co:10554/667112024-02-27 03:01:31.625Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepositorio@javeriana.edu.co |