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Estudo do efeito Joule Thomson na compressão isentálpica do hidrogénio
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | pt_PT |
| dc.contributor.author | Cid, Beatriz Miranda Pereira dos Santos | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-25T13:55:38Z | |
| dc.date.available | 2024-11-25T13:55:38Z | |
| dc.date.issued | 2024-09-10 | |
| dc.description.abstract | A presente dissertação aborda o estudo do efeito Joule-Thomson durante a compressão isentálpica do hidrogénio. Para tal, é simulado o enchimento de um tanque com hidrogénio gasoso através de diferentes abordagens: considerando um gás ideal; um gás real com fator de compressibilidade segundo quatro autores distintos, individualmente; e um gás real contabilizando tanto o fator de compressibilidade quanto o coeficiente Joule-Thomson, também segundo os mesmos quatro autores. Os autores considerados neste trabalho são Van der Waals, Redlich-Kwong, Soave-Redlich-Kwong e Peng-Robinson. Paralelamente, estuda-se a variação do fator de compressibilidade em função da pressão e da temperatura conforme as abordagens dos referidos autores. Além disso, amplia-se o estudo do efeito Joule-Thomson através da elaboração de gráficos que ilustram a sua variação em amplas gamas de pressões e temperaturas. A revisão bibliográfica aborda as propriedades e características mais relevantes do hidrogénio, bem como os métodos mais comuns de produção e armazenamento deste gás. Inclui comparações entre os diversos métodos de produção e armazenamento e destaca o tipo de reservatórios utilizados para o armazenamento gasoso. Descreve também os tipos de compressores utilizados na compressão do hidrogénio e fornece uma visão geral do processo. Adicionalmente, aborda questões de segurança, as diferenças entre gás ideal e real, e os métodos de cálculo utilizados nas simulações. Após a obtenção dos resultados, é realizada uma análise através de gráficos, onde se comparam as evoluções para cada um dos quatro autores, considerando três abordagens: apenas o fator de compressibilidade, tanto o fator de compressibilidade quanto o coeficiente Joule-Thomson, e o comportamento ideal. Além da análise gráfica, os dados das simulações também são examinados. Com base nessas análises combinadas, conclui-se que Soave-Redlich-Kwong e Peng-Robinson são os autores cujas equações proporcionam valores de coeficiente Joule-Thomson mais próximos dos valores de referência, com desvios de 7% e 9%, respetivamente. | pt_PT |
| dc.description.abstract | The present dissertation investigates the study of the Joule-Thomson effect during the isenthalpic compression of hydrogen. To achieve this, the filling of a tank with gaseous hydrogen is simulated using different approaches: considering an ideal gas; a real gas with compressibility factors according to four distinct authors individually; and a real gas considering both compressibility factor and Joule-Thomson coefficient, also according to the same four authors. The authors considered in this study are Van der Waals, Redlich-Kwong, Soave-Redlich-Kwong, and Peng-Robinson. Additionally, the variation of compressibility factor with pressure and temperature is studied according to the approaches of these authors. Furthermore, the study of the Joule-Thomson effect is expanded through the creation of graphs illustrating its variation across wide ranges of pressures and temperatures. The literature review addresses the most relevant properties and characteristics of hydrogen, as well as the most common methods of production and storage of this gas. It includes comparisons between various methods of production and storage, highlighting the types of reservoirs used for gas storage. It also describes the types of compressors used in hydrogen compression and provides an overview of the process. Additionally, it discusses safety issues, the differences between ideal and real gases, and the calculation methods used in simulations. Following the acquisition of results, an analysis is conducted through graphs comparing the progressions for each of the four authors, considering three approaches: only compressibility factor, both compressibility factor and Joule-Thomson coefficient, and ideal behaviour. In addition to graphical analysis, the simulation data are also examined. Based on these combined analyses, it is concluded that Soave-Redlich-Kwong and Peng-Robinson are the authors whose equations provide Joule-Thomson coefficient values closest to the reference values, with deviations of 7% and 9%, respectively. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203732200 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/26472 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Joule-Thomson effect | pt_PT |
| dc.subject | Hydrogen | pt_PT |
| dc.subject | Compression | pt_PT |
| dc.subject | Efeito Joule-Thomson | pt_PT |
| dc.subject | Hidrogénio | pt_PT |
| dc.subject | Compressão | pt_PT |
| dc.title | Estudo do efeito Joule Thomson na compressão isentálpica do hidrogénio | pt_PT |
| dc.title.alternative | Study of the Joule Thomson effect in isenthalpic compression of hydrogen | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Mecânica | pt_PT |