Volume d’air nécessaire pour faire brûler 1 kg de bois

Aujourd'hui, un petit calcul pratique qui nous sera utile pour de prochains articles.

Si je brûle une masse de 1kg de bois, quel sera le volume d'air prélevé dans mon habitat ?

Hypothèses#

• Le bois anhydre est de composition élémentaire $CH_\mathrm{1,44}O_\mathrm{0,66}$
• Taux d'humidité du bois $H_\mathrm{b} = 20\%$

Les autres hypothèses sont celles mentionnées dans la thèse originale citée en référence.

Relations#

• $q$ représente la quantité de matière exprimée en $moles$
• $Q$ représente le volume de gaz exprimé en $Nm^3$ (normo mètre cube)
• $H_b$ est le taux d'humidité contenu dans le bois
• $m_\mathrm{bois\ humide}$ et $m_\mathrm{bois\ anhydre}$ représentent la masse de bois : avec et sans eau
• $X_\mathrm{O_2}$ est le taux d'oxygène résiduel dans les fumées, il est considéré égal à 13%

Objectif#

On cherche à déterminer le volume d'air nécessaire pour faire bruler un kg de bois, en supposant la combustion complète. Nous voulons donc calculer le rapport $\frac{Q_\mathrm{air}}{m_\mathrm{bois\ humide}}$ exprimé en $Nm^3.kg^\mathrm{-1}$

Résultat#

D'après les relations précédentes, on en déduit :

En considérant un bois avec un taux d'humidité de 20% et des gaz de combustion avec un taux d'oxygène résiduel de 13%, on obtient :

Sources#

• Claude BERNARD ; Caractérisation et Optimisation de la Combustion de Bois Fragmenté en Chaufferies Automatiques ; p89 à 96 ; 2005
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Licence#