Indice delle figure
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Indice delle figure
Figura 1.1: Confronto tra combustione tradizionale e combustione
senza fiamma [10]………13
Figura 1.2: Diagramma di Stabilità per miscele metano/aria [11]………...15
Figura 1.3: Andamento della produzione di NOx in funzione della tecnologia adoperata [11]………...16
Figura 1.4: Schematizzazione di un bruciatore auto-recuperativo [10]…………...20
Figura 1.5: Schematizzazione di un bruciatore rigenerativo [10]………20
Figura 1.6: Schematizzazione di un bruciatore auto-rigenerativo [10]………21
Figura 2.1 :Sezione del bruciatore JHC [4]………..31
Figura 2.2: Sezione della fornace da 5,4 kW [24]………...33
Figura 2.3: Schematizzazione fornace da 5,4 kW [21]………...34
Figura 3.1: Geometria e griglia JHC ………36
Figura 3.2: Geometria e griglia fornace flemeless da 5,4 kW………..37
Figura 4.1: Confronto tra il profilo sperimentale di temperatura e quelli ottenuti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58.………....47
Figura 4.2: Mappe di temperatura, espressa in Kelvin, ottenuti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………...48
Figura 4.3: Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica del radicale OH e quelli ottenuti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………49
Figura 4.4: Mappe della frazione massica del radicale OH ottenuti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………..50
Figura 4.5: Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica di CO2 e quelli ottenuti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………..51
Figura 4.6: Mappe della frazione massica di CO2 ottenuti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………..………..52
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Figura 4.7: Mappe della frazione massica di CH2O, ottenuti con i modelli
di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello di combustione EDC,
schema cinetico KEE58………....53
Figura 4.8: Confronto tra il profilo sperimentale di temperatura e quelli
ottenuti con il modello di turbolenza k-ε modificato, modelli di combustione
EDFR e EDC, schema cinetico globale, KEE58 e ARM9….………..54
Figura 4.9: Mappe di temperatura, espressa in Kelvin, ottenuti con il modello
di turbolenza k-ε modificato, modelli di combustione EDFR e EDC,
schema cinetico globale, KEE58 e ARM9………55
Figura 4.10: Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica
di CO2 e quelli ottenuti con il modello di turbolenza k-ε modificato,
modelli di combustione EDFR e EDC, schema cinetico globale, KEE58 e ARM9…………56 Figura 4.11: Mappe della frazione massica di CO2, ottenuti con il modello
di turbolenza k-ε modificato, modelli di combustione EDFR e EDC,
schema cinetico globale, KEE58 e ARM9………...57
Figura 4.12: Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica di
O2 e quelli ottenuti con il modello di turbolenza k-ε modificato, modelli di
combustione EDFR e EDC, schema cinetico globale, KEE58 e ARM9……….58
Figura 4.13 : Mappe della frazione massica di O2, ottenuti con il modello
di turbolenza k-ε modificato, modelli di combustione EDFR e EDC,
schema cinetico globale, KEE58 e ARM9………...………58
Figura 4.14: Schematizzazione delle interazioni tra le tre correnti
del JHC [37]……….………....59
Figura 4.15: Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica di
CO e quelli ottenuti con il modello di turbolenza k-ε modificato, modelli
di combustione EDFR e EDC, schema cinetico globale, KEE58 e ARM9……….60
Figura 4.16: Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica
di OH e quelli ottenuti con il modello di turbolenza k-ε modificato,
modelli di combustione EDFR e EDC, schema cinetico globale, KEE58 e ARM9…………61
Figura 4.17Mappe della frazione massica di OH, ottenuti con il modello
di turbolenza k-ε modificato, modelli di combustione EDFR e EDC,
schema cinetico globale, KEE58 e ARM9………...62
Figura 4.18: Confronto tra il profilo sperimentale di temperatura e
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Figura 4.19Confronto tra il profilo sperimentale della frazione massica
di O2 al variare del livello di turbolenza del wind tunnel………...64
Figura 5.1: Confronto tra i profili radiali sperimentali di velocità assiale
e quelli predetti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato.
Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………66 Figura 5.2: Confronto tra i profili radiali sperimentali di velocità radiale e
quelli predetti con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato.
Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58………66
Figura 5.3: Confronto tra il profilo sperimentale di temperatura lungo
l’asse della fornace e quelli predetti con il modello di turbolenza k-ε standard
e modificato. Modello di combustione EDC, schema cinetico KEE58……….68 Figura 5.4: Mappe di temperatura, espressa in Kelvin, ottenuti con i
modelli di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello EDC e
il meccanismo KEE58……….69
Figura 5.5: Mappe della frazione massica del radicale OH, ottenuti
con i modelli di turbolenza k-ε standard e modificato.
Modello EDC e il meccanismo KEE58………..70
Figura 5.6: Mappe della frazione massica di O2, ottenuti con i modelli
di turbolenza k-ε standard e modificato. Modello EDC e
il meccanismo KEE58……….71
Figura 6.1: Selezione delle specie chimiche per il calcolo della matrice J
effettuata con i dati ottenuti dal bruciatore JHC……….80
Figura 6.2: Andamento del numero di Damköhler lungo l’asse del bruciatore JHC……….81 Figura 6.3: Mappa del numero di Damköhler nell’intero bruciatore JHC……….81 Figura 6.4: Confronto tra la mappa del numero di Damköhler e il contours
rispettivamente di temperatura della frazione massica del radicale OH………82 Figura 6.5: Mappe del numero di Damköhler, realizzate con dati ottenuti
con tuning del livello di turbolenza delle correnti in ingresso, per diversi
valori della frazione massica di O2 nel coflow………...83
Figura 6.6 : Andamento del numero di Damköhler lungo l’asse del bruciatore JHC
con dati ottenuti con tuning del livello di turbolenza delle correnti in ingresso,
per diversi valori della frazione massica di O2 nel coflow……….84
Figura 6.7: Mappa del numero di Damköhler lungo un piano x-z della
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Figura 6.8: Mappa della frazione massica del radicale OH per la
fornace flameless da 5,4 kW………...86
Figura 6.9: Distribuzione della scala integrale della turbolenza lungo
un piano x-z per la fornace flameless da 5,4 kW……….…..87
