MODULO DI COMBUSTIONE E TRATTAMENTO DEGLI EFFLUENTI GASSOSI

Modulo Generico
Codice dell'attività formativa: 
39044-1

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2018/2019
Insegnamento (nome in italiano): 
MODULO DI COMBUSTIONE E TRATTAMENTO DEGLI EFFLUENTI GASSOSI
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Opzionale
Settore disciplinare: 
MACCHINE A FLUIDO (ING-IND/08)
Anno di corso: 
2
Anno accademico di offerta: 
2019/2020
Crediti: 
6
Responsabile della didattica: 
Altri docenti: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Annualità Singola
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
48
Ambito: 
Ingegneria meccanica
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Un buon ricordo di quanto appreso nei corsi di Chimica e Fluidodinamica (unitamente alle nozioni di Analisi 1 e 2) è fortemente raccomandato.

Obiettivi formativi

Il corso intende fornire allo studente conoscenze relative ai processi di combustione, al comportamento delle fiamme premiscelate e diffusive, ed al funzionamento di bruciatori, caldaie e combustori. Vengono insegnati i metodi primari e secondari di abbattimento delle emissioni inquinanti.

Contenuti dell'insegnamento

Introduzione alla combustione:
Definizioni introduttive e concetti fondamentali - Combustibili e loro proprietà - Comburenti e bilanci di massa - Limiti di infiammabilità
Termodinamica dei processi di combustione:
Termodinamica delle miscele di gas - Potere calorifico e entalpie di reazione - Temperatura adiabatica di fiamma - Equilibrio chimico - Diffusione di massa - Equazioni di conservazione - Cinetica chimica - Meccanismi di reazione e velocità di reazione - Esplosioni e limiti - Detonazione e deflagrazione - Tipologia di reattori - Soluzioni approssimate
Fiamme:
Fiamme premiscelate - Velocità di fiamma - Fiamme di diffusione - Evaporazione e combustione di gocce - Fiamme turbolente - Accensione, stabilizzazione, spegnimento - Bruciatori e caldaie - Aspetti energetici dei forni industriali
Emissioni inquinanti e loro trattamento:
Misura delle emissioni inquinanti -Smog fotochimico e ozono - Ossidi di azoto, carbonio, zolfo: meccanismi di formazione e loro controllo - Formazione di idrocarburi e particolato - Influenza dei parametri fisico-chimici - Sistemi di abbattimento catalitico

Testi di riferimento

McAllister, Chen, fernandez-Pello - FUNDAMENTALS OF COMBUSTION PROCESSES (2011)
Warnatz, Maas, Dibble - COMBUSTION (4th edition 2006)
Turns - AN INTRODUCTION TO COMBUSTION (3th edition 2011)
Glassman - COMBUSTION (4th edition 2008)

Fotocopie e materiale didattico saranno distribuite durante il corso

Metodi didattici

Lezioni frontali

Modalità verifica profitto e valutazione

Prova orale

Prerequisites

A good memory of what learned during the courses of Chemistry and Fluid dynamics (as well as notions of Maths 1 and 2) is strongly recommended.

Educational goals

The course aims at improving the student's knowledge of combustion processes, premixed and diffusive flames behaviour, and of the operating characteristics of burners, furnaces,and combustors. The primary and secondary methods of pollutant emissions control are also taught.

Course content

Intorduction to combustion:
Preliminary definitions and basic concepts - Fuels and their properties - Comburents and mass balances - Flammability limits
Thermodynamic of combustion processes:
Thermodynamics of gas mixtures - Heat values and enthalpies of reaction - Adiabatic flame temperature - Chemical equilibrium - Mass diffusion - Conservation equations - Chemical kinetics - Mechanisms of reaction and speed of reaction - Explosion and limits - Detonations and deflagrations - Reactor models - Approximate solutions
Flames:
Premixed flames - Flame speed - Diffusion flames - Droplet evaporation and burning - Turbulent flames - Ignition, stabilization, quenching - Burners and furnaces - Energetic aspects in industrial furnaces Pollutant emissions and their treatment:
Measure of pollutant emissions - Photochemical smog and ozone - Oxides of nitrogen, carbon, sulfur: mechanisms of formation and their control - Formation of soot and particulate matter - Influence of phisyco-chemical parameters - Catalytic conversion systems

Textbooks and reading lists

McAllister, Chen, fernandez-Pello - FUNDAMENTALS OF COMBUSTION PROCESSES (2011)
Warnatz, Maas, Dibble - COMBUSTION (4th edition 2006)
Turns - AN INTRODUCTION TO COMBUSTION (3th edition 2011)
Glassman - COMBUSTION (4th edition 2008)
Photocopies and notes will be given during the course

Teaching methods

Lectures

Assessment and Evaluation

Oral examination