Dissertação
{pt_PT=Effect of Different Wall Materials in Thermoelectric Electricity Production} {} EVALUATED
{pt=A utilização de barro como material de parede para conversão direta de calor em eletricidade utilizando um gerador termoelétrico (TEG) foi avaliada numa configuração side wall quenching. A influência de diferentes misturas de combustível (Metano, Biogás e Biogás + H2) e as condições de chama na potência e eficiência do TEG foram discutidas. Foi investigada a interação chama- parede (FWI) de uma chama de pré-mistura em forma de V. A taxa de geração de calor (HRR) e as distâncias de extinção de chama foram analisadas com a quimiluminescência dos radicais OH* e CH*. O campo de velocidade dos gases foi estudado recorrendo a técnicas de Particle Image Velocimetry (PIV). Foi utilizada uma parede de aço zincado para comparação de resultados com a parede de barro. Foi desenvolvido um modelo matemático para prever a potência elétrica gerada para diferentes condições de chama, combustíveis, materiais e espessuras de parede, utilizando o método dos elementos finitos e resultados experimentais obtidos. Verificou-se que a eficiência e as perdas de energia elétrica entre materiais aumentam com a temperatura da chama. As distâncias de extinção de chama foram maiores na interação entre a parede de barro e chama. O fenômeno de extinção de chamas foi governado por perdas de calor para os materiais de parede testados. A convecção mostrou ser mais importante quando se utiliza a parede de barro. , en=The use of clay as the combustor wall material for direct heat-to-electricity conversion using a Thermoelectric generator (TEG) was evaluated in a side-wall configuration burner. The influence of different fuel blends (Methane, Biogas and Biogas + H2) and flame work conditions in TEG power and efficiency are discussed. Flame-wall interaction (FWI) of a premixed V-shape flame was investigated. Heat release rate (HRR) and quenching distances were analysed with the chemiluminescence of OH* and CH* radicals. The gases velocity field was studied with Particle Image Velocimetry (PIV). A galvanized steel plate was use for comparison with the clay results. A mathematical model was developed to predict electrical power generated for different fuel, flame conditions, wall materials and thicknesses, using the finite element method and experimental results obtained. It was found that the efficiency and electrical power losses between materials increases with flame temperature. Quenching distances were larger in the flame clay wall interaction. Flame quenching was governed by heat losses for the walls tested. Convection heat losses were more important when using the clay wall. }
outubro 11, 2021, 16:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
