Introduzione alla combustione

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Lelia Rosati
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1 La combustione 1 La combustione 2

2 La combustione 3 La combustione 4

3 La combustione 5 La combustione 6

4 La combustione 7 La combustione 8

5 La combustione 9 La combustione 10

6 La combustione 11 La combustione 12

7 Tipo di fiamma Tipo di flusso Esempio Premiscelata Premiscelata Diffusiva Diffusiva Turbolento Laminare Turbolento Laminare Motori a benzina Turbine a gas industriali Fiamma piatta Becco Bunsen Turbine a gas aeronautiche Motori Diesel Carbonio in polvere Fiamma della candela Bruciatori per riscaldamento Fuoco da legna La combustione 13 Flusso in un tubo trasparente Numero di Reynolds: Re=DV/n Moto laminare Moto transizionale Moto turbolento La combustione 14

8 La combustione 15 La combustione 16

9 La combustione 17 La combustione 18

10 La combustione 19 La combustione 20

11 La combustione 21 La combustione 22

12 La combustione 23 La combustione 24

13 La combustione 25 La combustione 26

14 La combustione 27 La combustione 28

15 La combustione 29 La combustione 30

16 La combustione 31 La combustione 32

17 La combustione 33 La combustione 34

18 La combustione 35 La combustione 36

19 La combustione 37 La combustione 38

20 La combustione 39 La combustione 40

21 La combustione 41 La combustione 42

22 La combustione 43 La combustione 44

23 La combustione 45 La combustione 46

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25 La combustione 49 La combustione 50

26 La combustione 51 La combustione 52

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28 La combustione 55 La combustione 56

29 La combustione 57 La combustione 58

30 La combustione 59 La combustione 60

31 La combustione 61 La combustione 62

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33 La combustione 65 La combustione 66

34 La combustione 67 La combustione 68

35 La combustione 69 La combustione 70

36 La combustione 71 La combustione 72

37 La combustione 73 La combustione 74

38 La combustione 75 La combustione 76

39 La combustione 77 La combustione 78

40 La combustione 79 La combustione 80

41 La combustione 81 La combustione 82

42 La combustione 83 La combustione 84

43 La combustione 85 La combustione 86

44 La combustione 87 La combustione 88

45 La combustione 89 q FUEL Goccia combustibile r l r f m& f La combustione 90

46 La combustione 91 La combustione 92

47 La combustione 93 La combustione 94

48 La combustione 95 La combustione 96

49 La combustione 97 La combustione 98

50 Le fiamme che si instaurano in miscele aria-combustibile già formate all inizio dello svolgimento della combustione si dicono PREMISCELATE Le fiamme premiscelate sono caratterizzate da un fronte di fiamma cha avanza determinando il progressivo consumo della miscela Si parla di fiamme A DIFFUSIONE quando il combustibile e il comburente si miscelano nella zona di reazione. Si generano nuclei di fiamma indipendenti nelle zone in cui il rapporto aria/combustibile è prossimo allo stechiometrico La combustione 99 PROPAGAZIONE LAMINARE DEL FRONTE DI FIAMMA Per fronte di fiamma si intende un dominio spaziale in cui avvengono reazioni esotermiche molto veloci. Esso ha spessore variabile da qualche decimo di millimetro a pochi millimetri e Rappresenta il confine di separazione tra il combustibile da bruciare e il combustibile già bruciato. Rispetto al fronte di fiamma si possono individuare tre regioni - zona di preriscaldamento - zona di reazione - zona di ricombinazione dei prodotti (conversione di CO in CO2 con forte rilascio di calore) La combustione 100

51 VELOCITA DI PROPAGAZIONE DELLA FIAMMA Per il calcolo della velocità di propagazione della fiamma si può procedere con tre differenti approcci: - Teoria termica (diffusione del calore) - Teoria della diffusione delle specie chimiche - Teoria dettagliata (tiene conto sia della conduzione del calore che determina il preriscaldamento della miscela, sia della diffusione di intermedi instabili che promuovono le reazioni a catena) La combustione 101 TEORIA DI MALLARD E LE CHATELIER ZONA I: la miscela di riscalda per conduzione ZONA II: la miscela reagisce La combustione 102

52 COMBUSTIONE IN FASE GASSOSA Richiami: Unità di misura; Leggi della termodinamica; Scambio termico; Fluidodinamica e diffusione; Proprietà delle miscele gassose; Stechiometria delle reazioni di combustione; Calori standard di formazione; La combustione 103 Termodinamica chimica Test d ingresso: La combustione 104

53 Termodinamica chimica La combustione 105 Termodinamica chimica La combustione 106

54 Termodinamica chimica La combustione 107 Termodinamica chimica La combustione 108

55 Termodinamica chimica La combustione 109 Termodinamica chimica La combustione 110

56 Termodinamica chimica La combustione 111 Termodinamica chimica La combustione 112

57 Termodinamica chimica La combustione 113 Termodinamica chimica La combustione 114

58 Termodinamica chimica La combustione 115 Termodinamica chimica La combustione 116

59 Termodinamica chimica La combustione 117 Termodinamica chimica La combustione 118

60 Termodinamica chimica La combustione 119 Termodinamica chimica La combustione 120

61 Termodinamica chimica La combustione 121 Termodinamica chimica La combustione 122

62 Termodinamica chimica La combustione 123 Termodinamica chimica La combustione 124

63 Termodinamica chimica La combustione 125 Termodinamica chimica La combustione 126

64 Termodinamica chimica La combustione 127 Termodinamica chimica La combustione 128

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