Uma Avaliação das Metodologias de Desagregação da Exergia Física para a Modelagem Termoeconômica de Sistemas
Nome: PEDRO ROSSETO DE FARIA
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 03/10/2014
Orientador:
Nome |
Papel |
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| JOSÉ JOAQUIM CONCEIÇÃO SOARES SANTOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| JOÃO LUIZ MARCON DONATELLI | Examinador Interno |
| JOSÉ JOAQUIM CONCEIÇÃO SOARES SANTOS | Orientador |
| SÍLVIO DE OLIVEIRA JÚNIOR | Examinador Externo |
Resumo: Talvez não seja um exagero afirmar que há um consenso geral entre os praticantes da termoeconomia de que a exergia, ao invés de só entalpia, é a magnitude termodinâmica mais adequada para ser combinada com o conceito de custo na modelagem termoeconômica, pois esta leva em conta aspectos da Segunda Lei da Termodinâmica e permite identificar as irreversibilidades. Porém, muitas vezes durante a modelagem termoeconômica se usa a exergia desagregada em suas parcelas (química, térmica e mecânica), ou ainda, se inclui a neguentropia que é um fluxo fictício, permitindo assim a desagregação do sistema em seus componentes (ou subsistemas) e também visando melhorar a modelagem para a otimização local, diagnóstico e tratamento de resíduos. Alguns autores também afirmam que a desagregação da exergia física em suas parcelas (térmica e mecânica) permite aumentar a precisão dos resultados na alocação de custos, apesar de fazer aumentar a complexidade do modelo termoeconômico e consequentemente os custos computacionais envolvidos. Recentemente alguns autores apontaram restrições e possíveis inconsistências do uso da neguentropia e deste tipo de desagregação da exergia física, propondo assim alternativas para o tratamento de resíduos e equipamentos dissipativos visando a desagregação dos sistemas em seus componentes. Estas alternativas consistem, basicamente, de novas propostas de desagregação da exergia física. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar as diferentes metodologias de desagregação da exergia física para a modelagem termoeconômica, tendo em conta alguns aspectos: vantagens, restrições, inconsistências, melhoria na precisão dos resultados, aumento da complexidade e do esforço computacional e o tratamento dos resíduos e equipamentos dissipativos para a total desagregação do sistema térmico. Para isso, as diferentes metodologias e níveis de desagregação da exergia física são aplicados na alocação de custos para os produtos finais (potência líquida e calor útil) em diferentes plantas de cogeração considerando como fluido de trabalho tanto gás ideal bem como fluido real, plantas essas com equipamentos dissipativos (condensador e válvula) e/ou resíduos (gases de exaustão da caldeira de recuperação). Porém, foi necessário que uma das plantas de cogeração não incorporasse equipamentos dissipativos e nem caldeira de recuperação com o intuito de avaliar isoladamente o efeito da desagregação da exergia física na melhoria da precisão dos resultados da alocação de custos para os produtos finais.
Palavras chave: Complexidade da Modelagem Termoeconômia, Desagregação da Exergia Física, Desagregação Total do Sistema, Melhoria na Precisão dos Resultados.
