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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-1199-2477
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Modelagem e simulação dinâmica de uma caldeira industrial aquatubular utilizando o Simulink
Alternate title (s): Modeling and dynamic simulation of an industrial water-tube boiler using Simulink
Author: Guimarães, Breno Henrique Corrêa
First Advisor: Vedovotto, João Marcelo
First member of the Committee: Vedovotto, João Marcelo
Second member of the Committee: Silva, Renato Pacheco
Summary: Este trabalho aborda o desenvolvimento de um modelo físico, matemático e computacional de um processo de geração de vapor através de uma caldeira industrial de grande escala. Inicialmente se apresenta uma breve contextualização sobre os desafios da realização de testes em processos industriais, motivação do trabalho. Em seguida, as características físicas do processo modelado são apresentadas, bem como o equacionamento diferencial que representa essas características. Utiliza-se a abordagem do equacionamento em espaço de estados para a construção do simulador programado no ambiente MATLAB®-SIMULINK®, através de recurso da biblioteca User-Defined Functions. Por fim, são incorporadas malhas de controle tradicionalmente encontradas nos processos industriais e se apresentam análises da estabilidade e da resposta dinâmica do modelo construído. Desenvolvido com o suporte da empresa Aimirim, consultoria em engenharia que atua no desenvolvimento e na implementação de soluções para indústria 4.0, a validação do modelo é realizada através de análise comparativa da resposta obtida em simulações de condições reais encontradas em caldeiras industriais.
Abstract: This work addresses the development of a physical, mathematical and computational model of a steam generation process using a large-scale industrial boiler. Initially, a brief contextualization is presented about the challenges of testing industrial processes, motivation of the work. Then, the physical characteristics of the modeled process are presented, as well as the differential equations that represent these characteristics. The state space equation approach is used to build the simulator programmed in the MATLAB®-SIMULINK® environment, through an User-Defined Functions library resource. Finally, control loops traditionally found in industrial processes are incorporated and analyses are realized to check the stability and dynamic response of the built model. Developed with support of the company Aimirim, an engineering consultancy that works in the development and implementation of solutions for industry 4.0, the validation of the model is carried out through the comparative analysis of the response obtained in simulations based on real conditions found in industrial boilers.
Keywords: Caldeira
Boiler
Geração de vapor
Steam generation
Modelo termodinâmico computacional
Computational thermodynamic model
Representação em espaço de estados
State-space representation
Controladores industriais
Industrial controllers
Indústria 4.0
Industry 4.0
Simulação com matlab-simulink
Matlab-simulink simulation
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: GUIMARÃES, Breno Henrique Corrêa. Modelagem e simulação dinâmica de uma caldeira industrial aquatubular utilizando o Simulink. 2021. 114 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33183
Date of defense: 3-Nov-2021
Appears in Collections:TCC - Engenharia Mecânica

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