Combustione e l'inquinamento delle acque e delle prestazioni


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A proposito di combustione e l'acqua ...

Con Rémi Guillet (il 03 / 03 / 2012)

Il prezzo del carburante e altri combustibili non ho finito "fiammata", inducendo il recupero di dibattiti (vedi Wikipedia), come quello associato con una certa credenza in un effetto misterioso, più o meno un "doping nello ricorrenti acqua "(o altri effetti derivanti dall'attuazione su motori o altri bruciatori di un meno più o" sistema opaco "dove l'acqua avrebbe sofferto" liberi "di energia-trasformazioni, diventando combustibile stesso!) ci riporta a tre informazioni essenziali pensiamo a "combustione e acqua" informazioni dalla nostra tesi " Combustione e prestazioni sul bagnato "(Tesi presentata nel 2002 presso l'Università di Nancy 1 - Henri Poincaré - e direttamente accessibile in testo completo l'indirizzo e-mail.

1- Acqua che arriva in un'area in cui si sviluppa una combustione (in una macchina termica: motore a combustione interna o motore a combustione esterna, caldaia ecc.) E che questa acqua viene portata in vapore o in forma liquida, dall'aria di combustione, da il carburante, iniettato separatamente -) è in grado di migliorare la "qualità" della combustione (il carburante identificato come tale!). Potendo intervenire sull'atomizzazione di goccioline di un combustibile liquido (idrocarburi pesanti) e sulle molteplici reazioni chimiche "intermedie" sviluppate durante la combustione, quest'acqua "aggiuntiva" consente in certi casi di avvicinarsi a combustioni "difficili" di più (se questo è chimicamente possibile), la loro completezza, in modo da respingere meno particelle e altri incombusti. Inoltre, e in ogni caso, la presenza di acqua addizionale riduce la formazione di NOx, poiché una combustione che si avvicina alla perfezione, specialmente in caso di stechiometria, è con questa "acqua di zavorra termica" acqua addizionale comparativamente più "fredda" quindi sempre meno favorevole alla formazione di ossidi di azoto. (Vedi riferimenti nella tesi già citata).

2- Quindi, la presenza di acqua nella camera di combustione di una macchina termica modifica la dinamica fisico-chimica della combustione e se l'apporto di acqua è controllato, questa aggiunta di acqua, da sola, sarà sufficiente, tramite combustione migliorata, per giustificare le migliori prestazioni registrate da detta macchina termica: migliori prestazioni meccaniche per un motore, o ancora più potenza "nominale", soprattutto per alcune turbine a gas ... E una maggiore "discrezione ecologica"!

Dal nostro punto di vista, non c'è nient'altro da invocare per "capire" cosa succede con certi motori "addizionati" aggiungendo acqua. Quindi, partendo da un motore che "brucia" male il suo carburante, quindi necessariamente inefficiente, l'acqua aggiunta ha le possibilità di migliorare la combustione e quindi, concomitantly, di ridurre il "consumo" di detto motore. Ovviamente, più la macchina in questione è inizialmente sottoperformante, più il profitto legato all'introduzione di acqua addizionale può essere significativo! (Vedi esempi spesso presi su vecchi motori diesel, su motori a due tempi ...)

D'altra parte, nulla da aspettarsi da un motore spettacolare in buone condizioni di lavoro. Si noti che la quantità di acqua introdotta deve essere sempre controllata e non superare una certa soglia, altrimenti potremo allontanarci dall'effetto desiderato, altrimenti potrebbe apparire un altro inquinamento, specialmente con la formazione di CO ... (Senza dimentica che grandi quantità di acqua soffocano o "estinguono" l'incendio!).

3- Ora, immaginando una macchina a combustione inizialmente esemplare dal punto di vista della combustione, rimane che l'acqua può consentire all'ingegnere termodinamico di prevedere cicli (di recupero, rigenerativi, combinati ecc.) Che possono aumentare molto fortemente l'efficienza meccanica del sistema (rispetto al motore tradizionale, nel ciclo "aperto", vedi la tesi che presenta in gran parte questi cicli).

Inoltre, tornando alla combustione, un'altra cosa è da ricordare. Questo è lo sfruttamento delle variazioni di fase dell'acqua risultante dalla combustione. Pertanto la sua condensazione (se effettivamente effettuata in un recuperatore ad hoc) diventa una fonte di recupero "definitivo" dell'energia di combustione. Stiamo parlando di generatori di calore a condensazione per impianti di riscaldamento "a bassa temperatura" (nel caso di impianti di riscaldamento di ambienti con radiatori di grandi dimensioni, riscaldamento a pavimento con temperature inferiori a 60 ° C ...). Ma evoca anche il ciclo * "pompa del vapore acqueo" che consente di ampliare il campo di applicazione di detti generatori di condensazione nel caso di riscaldatori a temperature più elevate, quindi sopra 60 ° C, il caso di riscaldatori collettivi o altri impianti termici terziari ...). Queste ultime pompe di vapore acqueo (o scambiatore di calore e massa di prodotti di combustione prima del rifiuto e dell'aria di combustione) conducono de facto verso una forma di "combustione a umido" con le sue specifiche virtù ecologiche garantite (in particolare quella di basso NOx ...). Possiamo nuovamente fare riferimento alla tesi spesso citata o al libro "diagramma igrometrico delle pompe di vapore acqueo di combustione" o articoli recenti ** (scritto in inglese) che appaiono sulla carta dell'autore Rémi Guillet al harmattan in articoli articoli contributi come "Il ciclo del ciclo del vapore acqueo sottolinea i vantaggi della combustione a umido"

4 - (Aggiunta la 14-10-2015) Nel caso di motori alternativi possono anche ricordare (precedentemente noto) a "antidetonante" dell'acqua, elemento inerte a priori che (se iniettato nei evapora fase liquida, diminuire la temperatura finale di compressione la miscela) può quindi portare la termodinamica di sfruttare questa iniezione di acqua aggiuntiva per aumentare il rapporto di compressione del ciclo, migliorando così l'efficienza meccanica della macchina o la sua potenza (bilancio di materia tra la diminuzione della potenza l'energia introdotta nel cilindro e il guadagno del rendimento meccanico del ciclo). (Vedere la di richiamo in parte intitolata "via di combustione umido" https://www.amenza.ma/wet-way-combustion.html 2001 apparso in Elsevier) ...


Altro:
La "combustione a umido" spiegata da R. Guillet sui forum
Scarica il sommario: Combustione e prestazioni sul bagnato

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1 commento su "Combustione e inquinamento delle acque e l'efficienza"

  1. "Ulteriori spiegazioni dall'autore dell'articolo, Rémi Guillet

    1 - La prima legge della termodinamica ci dice che l'opera somma + calore scambiato con l'esterno di un "sistema" dipende solo stati iniziali e finali. E il potere calorifico di un combustibile che ha subito la completa combustione non dipende "percorso monitoraggio" (se riciclo per reazione o meno!).

    2 - In termini di semplice produzione di lavoro (che è l'obiettivo di un motore a combustione interna, questi sono i parametri "meccanica" del ciclo del motore che sono determinanti (tasso di compressione in particolare, agendo sulla temperatura fine compressione e relax alla fine). Quindi il valore potenziale di ulteriore acqua che autorizza un aumento detto rapporto di compressione ...).

    (Commento scritto 26 maggio 2016) »

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