Appunti teoria + progetto Processi di Combustione

PROGETTO PROCESSI DI COMBUSTIONE - PRIMA PARTE

Una caldaia viene regolata in potenza agendo sul rapporto equivalente di alimentazione.

La potenza erogata è legata allo scambio termico dalla formula approssimata:

Q_LOAD = h_t^OUT - h_t^AMB

dove h_t^OUT è la temperatura che si raggiunge nella sezione di uscita della caldaia, h_t^AMB è la temperatura ambiente, G è un coefficiente globale di scambio termico e T_OUT è la temperatura modellata come perfettamente miscelata ed alimentata a temperatura T_flame adiabatica di combustione derivante da calcoli di equilibrio.

Si consideri un rendimento termico della caldaia pari al 96% per alimentazione stechiometrica ed un funzionamento che si basi sui seguenti parametri: il combustibile è GPL3/s ad 1 (miscela di propano e butano) ed entra ad 1 atm e 298 K; l'aria entra nel combustore con una portata di 1 atm e 298 K.

Si determini, al variare della composizione del GPL (30/70, 50/50 e 70/30 propano/butano),

Per rapporto equivalente stechiometrico, la curva di potenza termica erogata e l'andamento delle seguenti grandezze:

• Temperatura adiabatica di fiamma;
• Frazione molare di NO;
• , considerando un coefficiente globale di scambio termico G pari a 81 kJ/K*s.

Temperatura dei fumi TOUT consideri infine, per la composizione del GPL che ha fornito maggiore potenza termica erogata, la possibilità di aggiungere un preriscaldamento dell'aria di alimento a spese dei fumi, e si studi l'effetto del preriscaldamento dell'aria di alimento da 298 fino a 500 K. Si illustri il lavoro con tabelle e grafici.

SECONDA PARTE

Per un dato volume del reattore si scriva il modello adimensionale di un CSTR non isotermo non adiabatico (appunti del docente: http://www.ing.unisannio.it/continillo/didattica/corsi/Processi_di_combustione/I%20reattori%20ideali%20nei%20processi%20di%20combustione17‐18.pdf) e si stimino i parametri: ΔT Eγ≺β≺max,ad atermicità della reazione.

Il tuo compito è formattare il testo fornito utilizzando tag html.

ATTENZIONE: non modificare il testo in altro modo, NON aggiungere commenti, NON utilizzare tag h1;

e energia di attivazione adimensionale.RTT ininPer i parametri termodinamici e cinetici si ipotizzi una reazione globale di combustione del propano in forte eccessod’aria (rapporto equivalente < 0.25) assumendo cinetica del primo ordine (Turns, Tabella 5.1 con esponente della un valore ≤ 15). Si provi a simulare il sistema al variare diconcentrazione di propano = 1 ) e si prenda perDaDamköhler (tempo di residenza / tempo di reazione) e a determinare il punto di blowout. Si considerik rif anche l’effetto dello scambio termico servendosi dei parametri e . Si adoperi il codice MATLAB:http://www.ing.unisannio.it/continillo/didattica/corsi/Processi_di_combustione/S_curve_CSTR_NONADIABATICO.m