Filtro por precipitación electrostática para la remoción de material particulado en el escape de motores diesel
Desde que empezó la revolución industrial la población mundial ha experimentado los efectos de la contaminación del aire a causa de los combustibles fósiles. Año tras año los índices de calidad del aire que se respira han decaído debido a la quema de combustibles fósiles que generan gases y partícul...
- Autores:
-
Cuéllar Hernández, Oscar Alberto
Rincón Rodríguez, Ayder Fabian
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.usta.edu.co:11634/30535
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11634/30535
- Palabra clave:
- Collection efficiency
Back pressure
ESP - Electrostatic Precipitator
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Motores diesel
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Collection efficiency Back pressure ESP - Electrostatic Precipitator Viscous model Simulation parameters Mesh Compressibility Diesel engines Parámetros de simulación Contrapresión Motores diesel Eficiencia de recolección FPE - Filtro de precipitación electrostática Modelo viscoso Enmallado Compresibilidad |
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Eficiencia de recolección FPE - Filtro de precipitación electrostática Modelo viscoso Enmallado Compresibilidad |
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Desde que empezó la revolución industrial la población mundial ha experimentado los efectos de la contaminación del aire a causa de los combustibles fósiles. Año tras año los índices de calidad del aire que se respira han decaído debido a la quema de combustibles fósiles que generan gases y partículas dañinas para la salud, provenientes principalmente de automotores diésel. Los fabricantes de automóviles han optado por disminuir la emisión de gases nocivos para la salud a través de la producción de nuevos motores mejorados y más eficientes. Sin embargo, no se evidencian avances tecnológicos que realmente se ocupen de la problemática ambiental. Es entonces que las investigaciones se orientan hacia los filtros de precipitación electrostática (ESP), enfocados en la disminución de agentes contaminantes. Los estudios han demostrado con éxito que los ESP disminuyen en gran escala dichos agentes contaminantes, por lo cual en el presente proyecto se explorará la validez de un filtro para vehículos que trabajan a diésel y su posible implementación. El proyecto busca simular un filtro de precipitación teniendo en cuenta el componente eléctrico con el cual se alimenta, y el comportamiento del fluido dentro de este, mediante la utilización de los softwares MATLAB y ANSYS. Para esto, se realiza una revisión del funcionamiento de los ESP con el fin de establecer un prototipo de precipitador que sea adaptable a los vehículos de carga, teniendo en cuenta el requerimiento de voltaje y el comportamiento del flujo de gases a través de este, para dar una propuesta de un modelo de precipitador que cumpla con las condiciones de flujo adecuadas para la recolección del material, teniendo como base un porcentaje de recolección. A lo largo del proyecto se desarrollan simulaciones con diferentes condiciones de operación para verificar la viabilidad de implementación del filtro con las dimensiones seleccionadas, y se comprueba que el modelo propuesto se puede implementar en las diferentes condiciones atmosféricas que se dan en Colombia. Por último, se revisan las condiciones en las que opera el precipitador con el fin de establecer cuáles de estas son óptimas, es decir, que proporcionen la máxima eficiencia posible. |
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Cuéllar Hernández, O. A. & Rincón Rodríguez, A. F. (2020). Filtro por precipitación electrostática para la remoción de material particulado en el escape de motores Diesel [Tesis de Pregrado en Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomás] Repositorio Institucional - Universidad Santo Tomás. |
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Filtro por precipitación electrostática para la remoción de material particulado en el escape de motores Diesel [Tesis de Pregrado en Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomás] Repositorio Institucional - Universidad Santo Tomás.http://hdl.handle.net/11634/30535reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásinstname:Universidad Santo Tomásrepourl:https://repository.usta.edu.coDesde que empezó la revolución industrial la población mundial ha experimentado los efectos de la contaminación del aire a causa de los combustibles fósiles. Año tras año los índices de calidad del aire que se respira han decaído debido a la quema de combustibles fósiles que generan gases y partículas dañinas para la salud, provenientes principalmente de automotores diésel. Los fabricantes de automóviles han optado por disminuir la emisión de gases nocivos para la salud a través de la producción de nuevos motores mejorados y más eficientes. Sin embargo, no se evidencian avances tecnológicos que realmente se ocupen de la problemática ambiental. Es entonces que las investigaciones se orientan hacia los filtros de precipitación electrostática (ESP), enfocados en la disminución de agentes contaminantes. Los estudios han demostrado con éxito que los ESP disminuyen en gran escala dichos agentes contaminantes, por lo cual en el presente proyecto se explorará la validez de un filtro para vehículos que trabajan a diésel y su posible implementación. El proyecto busca simular un filtro de precipitación teniendo en cuenta el componente eléctrico con el cual se alimenta, y el comportamiento del fluido dentro de este, mediante la utilización de los softwares MATLAB y ANSYS. Para esto, se realiza una revisión del funcionamiento de los ESP con el fin de establecer un prototipo de precipitador que sea adaptable a los vehículos de carga, teniendo en cuenta el requerimiento de voltaje y el comportamiento del flujo de gases a través de este, para dar una propuesta de un modelo de precipitador que cumpla con las condiciones de flujo adecuadas para la recolección del material, teniendo como base un porcentaje de recolección. A lo largo del proyecto se desarrollan simulaciones con diferentes condiciones de operación para verificar la viabilidad de implementación del filtro con las dimensiones seleccionadas, y se comprueba que el modelo propuesto se puede implementar en las diferentes condiciones atmosféricas que se dan en Colombia. Por último, se revisan las condiciones en las que opera el precipitador con el fin de establecer cuáles de estas son óptimas, es decir, que proporcionen la máxima eficiencia posible.Since the industrial revolution began, the world's population has experienced the effects of air pollution caused by fossil fuels. Year by year, the quality of the air we breathe have decreased due to the burning of fossil fuels that generate gases and particles that are harmful to health, mainly coming from Diesel automotive. Car manufacturers have chosen to reduce the emission of gases that are harmful to health through the production of new, improved and more efficient engines. However, there are no technological advances that really deal with environmental problems. It is then that the research is oriented towards electrostatic precipitators (ESP), focused on reducing pollutants. Studies have successfully shown that ESPs reduce these pollutants on a large scale, which is why this project explore the validity of a filter for vehicles that work on diesel and its possible implementation. The project seeks to simulate a precipitation filter considering the electrical component with which it is fed, and the behavior of the fluid within it, by using the MATLAB and ANSYS software. For this, a review of the operation of the ESP is carried out in order to establish a prototype of precipitator that is adaptable to cargo vehicles, taking into account the voltage requirement and the behavior of the gas flow through it, to present a proposal for a precipitator model that meets the appropriate flow conditions for the collection of the material, based on a collection percentage. Throughout the project, simulations with different operating conditions are developed to verify the feasibility of implementing the filter with the selected dimensions, and it is verified that the proposed model can be implemented in the different atmospheric conditions that occur in Colombia. Finally, the conditions in which the precipitator operates are reviewed to establish which of these are optimal, that is, to provide the maximum possible efficiency.Ingeniero Mecánicohttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Filtro por precipitación electrostática para la remoción de material particulado en el escape de motores dieselCollection efficiencyBack pressureESP - Electrostatic PrecipitatorViscous modelSimulation parametersMeshCompressibilityDiesel enginesParámetros de simulaciónContrapresiónMotores dieselEficiencia de recolecciónFPE - Filtro de precipitación electrostáticaModelo viscosoEnmalladoCompresibilidadTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáWHO, «IARC: Diesel Engine Exhaust Carcinogenic,» World Health Organization, Lyon, France, 2012.A. 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