Obiettivo generale del progetto è la realizzazione di un sistema di controllo attivo per il controllo dell'humming. Punto cruciale è, pertanto, l'individuazione dei segnali provenienti dal sistema di combustione che indichino il formarsi e l'instaurarsi di condizioni di instabilità termoacustiche. Nel presente progetto si è inteso di voler sviluppare una diagnostica del fenomeno dell'humming basata sulle caratteristiche proprie della combustione. Il concetto è di voler individuare segnature che precorrano l'instaurarsi delle instabilità piuttosto di verificarne l'avvenuta insorgenza come avviene con sistemi basati su segnali di pressione. La diagnostica dovrebbe essere in grado di individuare le condizioni che precorrono l'insorgenza delle instabilità e, con un segnale di feedback, intervenire attivamente per allontanare il sistema di combustione dalle condizioni di instabilità. Naturalmente lo sviluppo di un sistema di controllo deve strutturarsi su tipologie di segnale relazionabili stabilmente al processo da investigare. I radicali C2*, CH*, e OH*, formati durante il processo di combustione, sono le specie chimiche tipicamente monitorate per il controllo dello stato della combustione stessa. Questo essenzialmente perché sono specie maggioritarie presenti nella zona di reazione, la cui chemiluminescenza può essere relazionata al rilascio di calore, elemento centrale nel fenomeno dell'humming. I segnali di chemiluminescenza possono essere acquisiti medianti diversi dispositivi che, naturalmente, presentano caratteristiche diverse: essenzialmente fotorivelatori (fotodiodi e fotomoltiplicatori) e sistemi di imaging. I fotorivelatori sono leggeri, di piccolo ingombro e costo, e possono essere estremamente veloci nella risposta. Hanno però lo svantaggio di produrre un'informazione globale rispetto al volume osservato. I sistemi di imaging riescono a fornire informazioni di dettaglio del processo ma hanno lo svantaggio di costi elevati e di ingombri non trascurabili. Le attività hanno seguito entrambe le linee. La strategia è di mettere in relazione, in esperimenti di laboratorio, le indicazioni più complete che derivano dai sistemi di imaging con i segnali globali ma immediatamente fruibili dei fotomoltiplicatori. Saranno poi questi ultimi ad essere applicati in test su macchine reali. In particolare, l'obiettivo è di mettere in relazione le caratteristiche fondamentali di una fiamma o di una sua zona (luminosità, superficie, ecc.) con la chemiluminescenza di una specie radicale misurata globalmente dal fotomoltiplicatore. Le attività hanno visto quindi non solo lo studio e l'individuazione delle soluzioni strumentali più idonee ma anche lo sviluppo di strategie di analisi di immagini. Nel seguito si riportano le attività salienti svolte in tali direzioni.
Sviluppo ed utilizzo di tecniche diagnostiche avanzate per la caratterizzazione delle instabilità e delle emissioni acustiche - ACCORDO DI PROGRAMMA CNR - MSE - PAR 2006
R Calabria;F Chiariello;P Massoli;
2009
Abstract
Obiettivo generale del progetto è la realizzazione di un sistema di controllo attivo per il controllo dell'humming. Punto cruciale è, pertanto, l'individuazione dei segnali provenienti dal sistema di combustione che indichino il formarsi e l'instaurarsi di condizioni di instabilità termoacustiche. Nel presente progetto si è inteso di voler sviluppare una diagnostica del fenomeno dell'humming basata sulle caratteristiche proprie della combustione. Il concetto è di voler individuare segnature che precorrano l'instaurarsi delle instabilità piuttosto di verificarne l'avvenuta insorgenza come avviene con sistemi basati su segnali di pressione. La diagnostica dovrebbe essere in grado di individuare le condizioni che precorrono l'insorgenza delle instabilità e, con un segnale di feedback, intervenire attivamente per allontanare il sistema di combustione dalle condizioni di instabilità. Naturalmente lo sviluppo di un sistema di controllo deve strutturarsi su tipologie di segnale relazionabili stabilmente al processo da investigare. I radicali C2*, CH*, e OH*, formati durante il processo di combustione, sono le specie chimiche tipicamente monitorate per il controllo dello stato della combustione stessa. Questo essenzialmente perché sono specie maggioritarie presenti nella zona di reazione, la cui chemiluminescenza può essere relazionata al rilascio di calore, elemento centrale nel fenomeno dell'humming. I segnali di chemiluminescenza possono essere acquisiti medianti diversi dispositivi che, naturalmente, presentano caratteristiche diverse: essenzialmente fotorivelatori (fotodiodi e fotomoltiplicatori) e sistemi di imaging. I fotorivelatori sono leggeri, di piccolo ingombro e costo, e possono essere estremamente veloci nella risposta. Hanno però lo svantaggio di produrre un'informazione globale rispetto al volume osservato. I sistemi di imaging riescono a fornire informazioni di dettaglio del processo ma hanno lo svantaggio di costi elevati e di ingombri non trascurabili. Le attività hanno seguito entrambe le linee. La strategia è di mettere in relazione, in esperimenti di laboratorio, le indicazioni più complete che derivano dai sistemi di imaging con i segnali globali ma immediatamente fruibili dei fotomoltiplicatori. Saranno poi questi ultimi ad essere applicati in test su macchine reali. In particolare, l'obiettivo è di mettere in relazione le caratteristiche fondamentali di una fiamma o di una sua zona (luminosità, superficie, ecc.) con la chemiluminescenza di una specie radicale misurata globalmente dal fotomoltiplicatore. Le attività hanno visto quindi non solo lo studio e l'individuazione delle soluzioni strumentali più idonee ma anche lo sviluppo di strategie di analisi di immagini. Nel seguito si riportano le attività salienti svolte in tali direzioni.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
