Relatório Grupo Gerador A Medição de Potência

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- MATERIAIS E MÉTODOS

- Modelo Teórico

Para determinação dos parâmetros de desempenho, temos que:

- Potência

A potência disponível de um motor a combustão interna é calculada pelo produto do numero de rotações e torque apresentado. No experimento em questão foi a rotação teórica seria constante de 3600 rotações por minuto, a equação para a potência é definida como:

[pic 3] [1]

E como a potência foi aferida durante o experimento, com esta fórmula podemos determinar o torque.

- Torque

[pic 4] [2]

O torque é o parâmetro de força rotativa transferida do eixo do virabrequim. Como a rotação é constante e será medida a potencia elétrica com as cargas o torque irá variar com a adição de cargas. O eixo está ligado diretamente ao alternador que gera tensão e transforma a força mecânica do torque em corrente alternada através da variação do campo de indução de imas permanentes. Idealizando o alternador como máquina de conversão ideal a potencia elétrica medida será usada como a potência efetiva.

- Vazão de combustível

A vazão de combustível é medida de acordo com o consumo de combustível em razão do tempo.

- Consumo específico

A partir dos dados do consumo de combustível será possível calcular o consumo especifico que é a razão ente o consumo mássico do combustível e a potencia efetiva. A equação do consumo especifico é:

[pic 5] [3]

- Descrição da Bancada

[pic 6][pic 7]

[pic 8][pic 9]

[pic 10][pic 11]

[pic 12][pic 13]

[pic 14][pic 15]

[pic 16][pic 17][pic 18]

- Resistências elétricas;

- Suporte universal;

- Gerador a diesel;

- Tacômetro;

- Multímetro;

- Balança analítica;

- Tanque de combustível;

Um moto gerador a diesel ligado ao seu tanque de combustível que foi colocado em cima de uma balança analítica com um erro associado a ela de ± 0,0005g; uma extensão foi colocada na saída do gerador assim como o multímetro com um erro associado a ele ± 0,005w que estava sendo utilizado como wattímetro na ponta da extensão foi ligado às Resistências elétricas para serem usadas como carga para o estudo. E o tacômetro ajustado ao eixo do motor para avaliarmos a sua rotação.

- Descrição do Experimento

Foi colocado combustível em um recipiente plástico em cima de uma balança com uma mangueira para condução do combustível ao motor que foi ligado inicialmente para aquecer (trabalhando sem carga). Passado o tempo inicial de aquecimento o motor começou a receber cargas no gerador a onde estava ligado um multímetro para a leitura da potencia, corrente e voltagem; a cada aproximadamente 5 minutos aumentava uma carga chegando a um total de 3 cargas, essas cargas eram resistências elétricas ligadas na ponta de uma extensão. No decorrer do tempo foi sendo tomado nota a variação do peso da balança, que nada mais era que a redução de massa existente de combustível para cálculo do consumo.

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

A partir do ensaio realizado, foi possível a coleta de alguns dados com relação a corrente no multímetro e a variação da massa aferida de combustível, que era consumida pelo gerador.

Tabela 1.Dados aferidos a cada 5 min em cada condição.

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

1º caso – sem carga

2º caso – carga de 500W

3º caso – 2 cargas de 500W

4º caso – 3 cargas de 500W

[pic 23]

3,8561 Kg

3,8141 Kg

3,7661 Kg

3,7091 Kg

[pic 24]

3600 RPM

3586 RPM

3565 RPM

3530 RPM

[pic 25]

420 W

920 W

1420 W

A partir dos dados coletados foram determinados alguns parâmetros, alguns com o auxílio de algumas fórmulas.

A potencia aferida, é a potencia no motor, que sem a carga foi aferida a tensão a qual estava submetido, que era de 104V. Com as adições de carga como se pode observar na tabela 1, obtivemos as potências efetivas:

[pic 26]

Para cálculo do torque utilizamos a fórmula [2], derivada da [1].

Para que haja conexão entre as unidades, transformamos RPM em RPS.

Num caso teórico de 3600 RPM, teríamos:

[pic 27]

Porém nas rotações aferidas no motor, não obtivemos uma rotação constante. Portanto na tabela a seguir estão as transformações.

Tabela 2. Rotação aferida.

Rotação

1º caso

2º caso