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Titolo: fiamme e disinfettamento aria

avrei una domanda piuttosto curiosa : se qualcuno avesse letto 
di qualche dato sperimentale/empirico al riguardo, mi piacerebbe 
conoscerlo.
Ammettiamo di avere una stanza di volume V_S, con aria in 
perfetta quiete (trascuriamo moti convettivi vari, correnti, 
vortici etc, e consideriamo esclusivamente la diffusione), e 
ricambio minimale sufficiente a reintegrare tanta aria quanta ne 
basta a mantenere costante l'ossigeno (cmq un ricambio lento e 
senza vortici) e a scartare la CO2.
In essa brucia in modo costante una fiamma di metano di volume 
V_F (la temperatura ci interessa relativamente poco, in quanto 
cmq largamente sterilizzante).
Ora, facendo un'altra ipotesi, ossia quella che eventuali 
particelle contaminanti (come virus, spore, batteri, etc) non 
sedimentino apprezzabilmente ma diffondano casualmente 
nell'aria, a seguito di urti con azoto e ossigeno, a velocità 
grossomodo predicibili dalla legge di Gahram, cosa che 
probabilmente è non vera ma pazienza, mi chiedo se si può 
stimare quale frazione del volume di aria della stanza possa 
essere "purificata" in un'ora. O anche in quante ore l'aria 
viene passata nella fiamma al 50 % (come dire, tempo di 
dimezzamento dei batteri, eh eh he !)
So che è un po' stramba, e che una condotta forzata e un 
bell'aspiratore semplificherebbero i calcoli e renderebbero più 
funzionale il sistema, ma tant'è mi incuriosisce questo modello 
più grezzo perché vicino ad una situazione pratica che 
sperimento (d'inverno)
ciao e grazie in anticipo
Soviet_Mario

Una domanda: in che senso dici passare per la fiamma l'aria? Una volta
che hai sterilizzato l'aria con la fiamma devi reintegrare  l'ossigeno
bruciato dalla fiamma o non avrai aria sterilizzata ma aria combusta?
Non  ti interesa cioe' che l'aria in uscita sia respirabile?
Ciao
Andrea Zille

 cmq largamente sterilizzante).
[cut]
Prego di perdonarmi se dico fesserie. Non sono un matematico e
calcoli come questo li ho abbandonati almeno 30 anni fa...
Inoltre, sono appena tornato da una ciaspolata ;-)
Comunque...
Imposterei un'equazione di feed & bleed
V_s*dC/dt = (C_r - C)*R - C*V_f/t
dove: V_s è il volume della stanza
      V_f è il volume bruciato dal fuoco
      C_r è la concentrazione dei batteri nell'aria di reintegro
      Co ---> C  è la conc. dei batteri nella stanza (iniziale
                 e finale dopo un tempo t)
      R   è la portata di reintegro dell'aria per mantenere
          la combustione
Pongo (?)   F_f = V_f/t
e           F_f = k*R
quanto varrà K? (volume della fiamma rispetto a quello dell'aria
                 di combustione      1....10 boh...)
V_s*dC/dt = C_r*R - C*R - k*R*C = R*[C_r - (1+k)*C]
integriamo (ci vorrebbe un altro...) da Co a C1
dC/[C_r-(1+k)*C]
e da 0 a t       (R/V_s)*dt
potrebbe essere:
-ln[C_r-(1+k)*C1] + ln[C_r-(1+k)*Co] = R*t/V_s
ln[(C_r-(1+k)*Co)/(C_r-(1+k)*C1)] = R*t/V_s
Metto numeri a caso:
k=9
R=20 m^3/h
V_s=50 m^3
C_r=Co
il tempo di dimezzamento sarà:
t = 50/20*ln[(-9)/(-4)] = 2,03 ore
Ciao, Nino


ovviamente se C1 = 1/2Co
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 Imposterei un'equazione di feed & bleed
grazie anticipate, ho bisogno di parecchio tempo per 
metabolizzare un contesto che non conosco (come matematica), cmq 
in astratto assomiglia molto ai sistemi dinamici (in continuo) 
dove prelievi costantemente e rifornisci con soluzioni a diversa 
concentrazione di un certo substrato.
COme unica semplificazione (non ho ancora controllato se l'hai 
fatta anche tu) metterei che la concentrazione di batteri in 
uscita dal reattore-fiamma, è nulla, supponendo che nessuno 
rimanga vitale.
Cmq devo rivedermi tutto con calma .... tra qualche giorno, eh eh he
Ciao & thanks
Soviet_Mario
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 bruciato dalla fiamma o non avrai aria sterilizzata ma aria combusta ?
si, ma sto supponendo, e mi sembra pių o meno congruo, che il 
volume di aria che passa spontaneamente dentro la fiamma 
(diffonde in modo passivo e casuale, diciamo anche negli strati 
limitrofi abbastanza caldi da essere sterilizzanti) sia maggiore 
dell'aria stechiometrica necessaria alla combustione. In effetti 
questo č vero persino se considero solo l'aria stechiometrica, 
dato che serve solo O2 ma arriva mescolato a N2 all'ottanta per 
cento, quindi al minimo la fiamma sterilizza un volume d'aria 
quintuplo rispetto a quella che "consuma". Di conseguenza anche 
col reintregro nella stanza di aria fresca, immagino che la 
fiamma mantenga cmq un efficienza netta sterilizzante. Vero che 
si crea un gradiente di ossigeno, per cui l'aria rimane pur 
sempre pių povera di O2 dell'ambiente. Poi magari il post di 
Nino, che non ho ancora letto bene, mi smentirā ! Spero di no.
ciao
Soviet_Mario
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