3. Modello numerico 2. Casi studio La combustione senza fiamma 1. Introduzione Indice delle figure Indice delle tabelle Indice

Indice  

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Indice

Indice delle tabelle

Indice delle figure

Introduzione

1. La

combustione

senza

fiamma

1.1 Aspetti fluidodinamici 14

1.2 Emissioni inquinanti 15

1.3 Comportamento di diversi tipi di combustibile 17

1.4 Tipologie di bruciatori 19

1.5 Applicazioni industriali 22

1.6 Modellazione numerica della combustione senza fiamma 24

1.6.1 Modello di combustione 25

1.6.2 Schema cinetico di ossidazione 27

1.6.3 Diffusione molecolare 28

1.6.4 Schema di formazione degli NOx 28

2. Casi studio

2.1 Jet in a Hot Coflow (JHC) 31

2.2 Fornace flameless da 5,4 kW 33

3. Modello numerico

3.1 Dominio e griglia di calcolo 36

3.1.1 JHC 36

3.1.2 Fornace 5,4 kW 36

3.2 Modello fisico 37

3.2.1 Modello di turbolenza 38

3.2.2 Modelli di combustione 38

3.2.3 Schema cinetico di ossidazione 39

3.2.4 Diffusione molecolare 40

3.2.5 Modello di radiazione e modello spettrale 40

3.3 Condizioni a contorno 41 3.3.1 JHC 41 3.3.2 Fornace da 5,4 kW 42 3.4 Simulazioni svolte 43 3.4.1 JHC 43 3.4.2 Fornace da 5,4 kW 44

Indice  

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4. Risultati JHC

4.1 Effetto del modello di turbolenza 46

4.2 Effetto del modello di combustione e dello

schema cinetico di ossidazione 53

4.3 Effetto del livello di turbolenza delle correnti in ingresso 63

5. Risultati

fornace

da

5,4

kW

5.1 Effetto del modello di turbolenza 65

5.2 Emissioni di NOx 72

6. Valutazione del numero di Damköhler

6.1 Definizioni 74

6.2 Valutazione della scala temporale dei

fenomeni chimici 75

6.3 Calcolo del numero di Damköhler per sistemi senza fiamma 77

6.3.1 Selezione delle specie per il calcolo della matrice J 79

6.4 Risultati 80 6.4.1 JHC 80 6.4.2 Fornace da 5,4 kW 84

Conclusioni

Bibliografia

Appendice A

Appendice B