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