Stampa la pagina Condividi su Google Condividi su Twitter Condividi su Facebook Scheda Insegnamento

PROCESSI DI COMBUSTIONE E INQUINAMENTO AMBIENTALE (codice 31482)

Curriculum: Energia e ambiente del corso di Ingegneria Meccanica
Programmazione per l'A.A.: 2020/2021

Appelli d'esame: Calendario - Prenotazioni
Orari del corso di Ingegneria Meccanica: apri


Crediti Formativi Universitari (CFU): 9,00
Settore Scientifico Disciplinare (SSD): ING-IND/22
Ambito disciplinare: Attività formative affini o integrative
Attività: Attività formative affini ed integrative (C)
Ore aula: 42
Ore laboratorio:15
Ore esercitazioni: 15

Canale unico
  • Docente: DELL'AGLI GIANFRANCO Scheda informativa del docente DELL'AGLI

Obiettivi:
Il modulo si prefigge l'obiettivo di fornire gli elementi basilari della termodinamica chimica e della cinetica chimica nella combustione, ivi compresa la combustione elettrochimica. In particolare è posto in evidenza il ruolo dei meccanismi di ossidazione dei combustibili, anche alla luce della sostenibilita ambientale. Viene, infatti, data enfasi anche alle problematiche delle emissione connesse ai processi di combustione, con qualche accenno alle tecnologie di abbattimento e riduzione di tali emissioni.

Programma:
Termodinamica chimica: entalpia di formazione, entalpia di reazione, energia libera di reazione; legge di Hess. Equilibrio chimico in fase gassosa; legge di azione di massa e costanti di equilibrio. Software per la risoluzione di problemi di combustione: HPFLAME, UVFLAME, TPEQUIL, CEA-NASA, Cantera. Temperatura adiabatica di fiamma e composizione dei fumi della combustione; uso di software per il loro calcolo. Bilanci di materia e di energia nei processi di combustione. Cinetica dei processi di combustione; reazioni globali e reazioni elementari, reazioni radicaliche. Meccanismi di ossidazione dei principali combustibili. Fenomeni di fiamma nei combustibili gassosi premiscelati. Diagramma di Hugoniot; rappresentazione grafica delle condizioni di detonazione e deflagrazione. Calcolo della velocità di detonazione. Velocità laminare di fiamma: teoria di Mallard e Le Chatelier; teorie dettagliate della propagazione di fiamma laminare. Simulazione della fiamma con Cantera. Stabilizzazione della fiamma; limiti di infiammabilita e distanza di spegnimento. Elementi di combustione dei combustibili solidi: modello a 1 film e a 2 film. Gassificazione dei combustibili solidi; produzione di syngas. Celle elettrochimiche e aspetti termodinamici. Potenziale elettrochimico. Conversione elettrochimica dell'energia: celle a combustibile. Tipologie di celle a combustibile. Aspetti termodinamici e cinetici. Celle combustibili a ossidi solidi e problematiche relative per anodi, catodi ed elettrolita solido. Aspetti ambientali della combustione: lo smog fotochimico; struttura e formazione di NOx e SOx; piogge acide. Particolato carbonioso e polveri sottili. Effetto serra e gas responsabili. Elementi sulle tecniche di abbattimento degli inquinanti.

Testi:
S. Turns, An introduction to Combustion, 3nd Ed. McGrawHill (2011)

I. Glassman, R.A. Yetter, N.G. Glumac, Combustion 5th Ed., Academic Press(2014)

C. Baird, Chimica Ambientale, Zanichelli (2006)

Il materiale didattico è disponibile nel portale Google Classroom. Il codice di accesso del corso è: puamo6l