Processi di Combustione – A.A. 2009-10 – Traccia prova scritta del 2 novembre 2010
a) Miscele di reagenti e prodotti
Un combustore opera con una portata d’aria di 100 kg/s ed una portata di combustibile pari a 5.1 kg/s. Il combustibile è una miscela di propano e butano. Determinare il rapporto equivalente di esercizio per percentuali di propano pari a 0%, 50% e 100% in moli e, laddove minore di uno, la frazione molare di ossigeno nella miscela dei prodotti, nell’ipotesi di combustione completa.
b) Temperatura adiabatica di fiamma
1. Stimare la temperatura adiabatica di fiamma a pressione costante per la combustione di una miscela stechiometrica butano–aria. La pressione è 1 bar e la temperatura iniziale dei reagenti è 300 K. Si adottino le seguenti ipotesi:
• “Combustione completa”, cioè la miscela dei prodotti consiste solo di CO2, H2O, ed N2.
• L’entalpia della miscela dei prodotti è stimata usando calori specifici costanti valutati a 1300 K ≈ (Ti + Tad)/2, dove Tad si immagina essere circa 2200 K.
2. Sotto le stesse ipotesi, ma ovviamente considerando l’eventuale eccesso di O2 nei prodotti, stimare la temperatura adiabatica di fiamma per il sistema nel problema a) alimentato al 100% di butano.
