PROGRAMMA DEL CORSO DI PROCESSI DI COMBUSTIONE - A.A. 2014-15
Modulo da 6 CFU del corso integrato "Modelli di Reattori Chimici e Processi di Combustione.
Docenti: Erasmo Mancusi e Gaetano Continillo L’esame consiste in:
una prova scritta individuale basata sugli argomenti del capitolo 2 (calcolo di parametri di processo per un combustore: temperatura adiabatica, portata, rapporto equivalente,
composizione fumi, composizione alimentazione etc.)
Una prova orale sul programma descritto in seguito.
Coloro i quali hanno partecipato alla prova intracorso con risultati soddisfacenti sosterranno un esame con domande che non riguardano gli argomenti trattati nella detta prova; coloro i quali non intendono avvalersi del risultato conseguito, potranno sostenere l'esame senza pregiudizio alcuno.
Gli studenti che hanno totalizzato presenze in aula alle lezioni superiori al 75% del totale potranno optare, in luogo della prova scritta individuale, per:
Un progetto, individuale o a gruppi di due-tre persone, assegnato dal docente e basato sugli argomenti del Capitolo 2 (calcolo di parametri di processo per un combustore: temperatura adiabatica, portata, rapporto equivalente, composizione fumi, composizione alimentazione etc.) e sull'uso dei modelli di reattori ideali per studiare processi di combustione.
Programma (Testo di riferimento: S Turns, An Introduction to Combustion)
Nozioni introduttive. Motivazioni dello studio della materia. Definizione di combustione. Modalità di combustione e tipi di fiamme. Approccio allo studio. Cap. 1.
Aspetti termochimici. Richiami: relazioni fra grandezze fisiche e chimiche, primo principio della termodinamica. Miscele di reagenti e prodotti. Temperatura adiabatica di fiamma. Equilibrio chimico. Equilibrio dei prodotti di combustione. Cap. 2.
Elementi di cinetica chimica Reazioni elementari, energia di attivazione, reagenti, intermedi e prodotti, cenni sulla formazione di NOx. Parti dei Cap 4, 5.
Analisi accoppiata chimica e termica di sistemi reagenti. Reattore a pressione costante e massa costante. Esplosioni: teoria termica. Reattore a volume costante e massa costante. Reattore a perfetta miscelazione. Fenomeno del blowout. Soluzione delle equazioni di analisi di Batch non isotermo e CSTR non isotermo su piattaforma MATLAB. Parti del Cap. 6 ed Appunti distribuiti dal docente.
Fiamme laminari premiscelate. Descrizione fisica. Esempi: il becco Bunsen, il bruciatore della cucina domestica. Analisi semplificata (Teoria termica di Mallard-Le Chatelier). Fattori che influenzano la velocità laminare di fiamma e lo spessore del fronte di fiamma. Quenching.
Infiammabilità e limiti di infiammabilità. Ignizione. Criteri di Williams. Parti del Cap. 8 e materiale distribuito dal docente.
Fiamme laminari a diffusione. Getto laminare non reagente a densità costante. Descrizione fisica e struttura di una fiamma a getto. Parti del Cap. 9 e materiale distribuito dal docente.
Cenni sulla produzione di inquinanti. Cap.15 prima parte.
