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Estratto del documento
Prof.ssa: Nicoletta Franchina
Alunno: Cristiano Rollo
Pag.1/147
APPUNTI DI COMBUSTIONE
E TRATTAMENTO DEGLI
EFFLUENTI GASSOSI
Prof.ssa: Nicoletta Franchina
Alunno: Cristiano Rollo
Pag.2/147
1. INTRODUZIONE AI CONCETTI FONDAMENTALI:
1) Combustione: Reazione chimica di ossidazione fortemente esotermica di una specie chimica [combustibile]
ad opera di un agente ossidante [comburente: ossigeno], che genera calore e, se rapida, emette radiazioni nel
campo visibile (luce/fiamma); se la reazione è lenta vi è emissione ridotta di calore e nessuna luce
Supponendo di innescare la combustione di una miscela, si potranno verificare due situazioni differenti, cioè:
- Deflagrazione: La miscela si accende per diffusione termica e procede gradualmente, in regime subsonico
- Detonazione: La miscela si accende tramite onde d’urto e si propaga velocemente, in regime supersonico
2) Fiamma: Parte visibile di una combustione che si sta propagando in spazio e tempo con una velocità finita
Le fiamme possono essere suddivise in base alla modalità di miscelazione del combustibile e comburente in:
- Fiamme premiscelate: Combustibile e comburente vengono miscelati prima dell’ingresso in camera di
combustione; il processo è controllato dalla cinetica chimica (si può considerare vi sia perfetto miscelamento)
- Fiamme diffusive: Combustibile e comburente rimangono separati sino al momento in cui entrano in camera
di combustione, pertanto la miscelazione ha luogo al momento della combustione; il processo è controllato
dalla diffusione molecolare; tipicamente questa combustione è eterogenea e preceduta da una fase di pirolisi
Le fiamme possono essere distinte anche sulla base della velocità di flusso di combustibile e comburente in:
- Fiamme laminari: Tipologia di fiamma lenta e facilmente controllabile
- Fiamme turbolente: Tipologia di fiamma veloce e difficile da controllare, in genere preferita alla laminare in
quanto la turbolenza aumenta il miscelamento rendendo la fiamma più corta e stabile per le applicazioni
3) Fronte di fiamma: Superficie d’avanzamento della reazione; la velocità d’avanzamento ha ordine di
cm
s
÷
m
s
4) Temperatura di auto-accensione/auto-ignizione: Temperatura minima per cui è possibile provocare un
innesco a catena delle reazioni (reagenti → prodotti), senza l’ausilio di sorgenti esterne d’innesco (candele…)
Se l’innesco non è immediato si ha un ritardo di accensione, definito come l’intervallo di tempo che intercorre
tra il raggiungimento della temperatura di auto-accensione/auto-ignizione e lo sviluppo della fiamma
5) Limiti di infiammabilità: Rapporto tra la massa di combustibile e la massa di comburente entro i quali si
riesce ad ottenere una fiamma, cioè si riesce ad accendere la miscela; sono principalmente funzione di T, p
6) Temperatura adiabatica di fiamma: Massima temperatura raggiungibile dalla fiamma nel momento in cui
viene rilasciata tutta l’energia messa a disposizione dal combustibi
Dettagli
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Ingegneria industriale e dell'informazione
ING-IND/11 Fisica tecnica ambientale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher renatorollo di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Combustione e impatto ambientale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Bergamo o del prof Franchina Nicoletta.
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