Скачиваний:   0
Пользователь:   andrey
Добавлен:   01.04.2015
Размер:   50.0 КБ
СКАЧАТЬ

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ГОРЕНИЯ

 ( магистратура, 9,11 семестр, 36 часов, экзамен)

д.ф.-м.н. Минаев Сергей Сергеевич

 

Программа курса лекций

 

1. Наука о горении – ее история, область применения. Явление и процессы горения. Области приложений. Классификация фундаментальных явлений горения. Классификация моделей горения на основе различных аппроксимаций.

2. Элементы термодинамики процессов горения. Расчет адиабатической температуры горения.

3. Самовоспламенение и зажигание. Цепной взрыв. Закон Семенова. Условия воспламенения. Предельные явления при окислении водорода. Тепловой взрыв. Теория Семенова. Условия взрыва. Диаграмма Семенова. Критические параметры взрыва. Методы математической теории горения и их применение для точного решения задачи о тепловом взрыве. Стационарная теория теплового взрыва по Франк-Каменецкому. Нестационарная теория теплового взрыва. Адиабатический взрыв, Зажигание. Зажигание горючей смеси искрой. Теория Зельдовича. Условия зажигания. Зажигание нагретой стенкой. Критические условия зажигания.

4. Пламена. Макроскопическое поведение пламен. Что горит? Классификация пламен в зависимости от фазового состояния, дисперсности и характера потока. Характеристики пламен. Системы, использующие горение на практике (авиационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания и др.) Пожары. Ингибирование и подавление пламен.

5. Экспериментальные методы изучения горения газов. Типы горелок и пламен. Одномерное пламя. Измерение скорости распространения пламени (метод конуса и бунзеновского пламени, метод мыльного пузыря) Измерение температуры пламени. Методика термопарных исследований профилей температуры в пламени. Оценки погрешности. Радиационные поправки. Метод компенсации теплопотерь излучением. Метод обращения спектральных линий. Применение спектроскопии для измерения температуры в пламени. Измерение профиля температуры в пламени с помощью пневматического зонда. Методы измерения концентраций веществ в пламени. Зондовые масс спектрометрические методы. Оценки зондовых возмущений пламени и погрешностей измерения концентраций молекул, атомов и свободных радикалов. Применение молекулярно-пучковой системы отбора пробы. Спектроскопические методы. Рамановская спектроскопия. Лазерная индуцированная флюоресценция. Когерентная Антистоксова  Рамановская спектроскопия.

6.  Применение методов математической теории горения для расчета скорости  распространения ламинарных предварительно-перемешанных пламен. Приближенные теории скорости распространения ламинарного пламени. Законы сохранения. Уравнения теплопроводности и диффузии для пламени. Связь между концентрацией и температурой в пламени. Число Льюиса Теория Теория Малларда – Ле-Шателье. Зельдовича-Франк-Каменецкого. Закон Михельсона. Зона химической реакции. Зависимости скорости пламени от состава и состояния горючей смеси. Сравнение теории с экспериментом. Гашение пламени. Пределы распространения пламени.

7. Математическое детальное описание ламинарных плоских предварительно-перемешанных пламен.Уравнения сохранения для многокомпонентых реагирующих смесей с учетом многостадийного механизма. Скорость распространения и структура пламен. Программы PREMIX, CHEMKIN. Использование “метода чувствительности” для выделения важных стадий, путей реагирования компонентов. Механизм и кинетика реакций в пламенах, их установление по результатам исследования структуры пламен. Ингибирование и промотирование пламен.

8. Процессы в пламени. Химические реакции, транспорт частиц. Определение профилей тепловыделения и скоростей образования или расходования веществ в пламени по экспериментальным данным профилей температур и их концентраций. Определение констант скорости неизученных или плохо изученных стадий по этим

9. Диффузионные пламена. Задача Бурке-Шумана. Горение одиночных капель жидкого топлива и твердых частиц. Сопоставление с экспериментом.

10. Экологические проблемы горения. Вредные вещества в выбросах продуктов горения. Четыре механизма  образования окислов азота при горении. Методы снижения количества окислов азота в выбросах.

11. Горение конденсированных систем (КС). Классификация и общая характеристика КС - взрывчатых веществ, энергетических материалов, ракетных топлив. Механизмы горения летучих и нелетучих взрывчатых веществ. Теории Зельдовича и-Беляева стационарного горения гомогенных КС.Современные модели горения гомогенных (перхлорат аммония, гексогена и др.) конденсированных систем, а также смесевых твердых ракетных топлис (БДП) и их экспериментальная проверка. Основные характеристики горения КС - скорость горения и ее зависимость от давления, начальной температуры, температура и состав конечных продуктов горения, полнота горенияи, методы их измерения. Изучение тепловой и химической структуры пламен КС. Методы и результаты их применения. Методы измерения скорости горения КС. Термопарные методы. Температура поверхности горения. Зондовые масс спектрометрические методы. Спектроскопические методы. Лазерная диагностика – ЛИФ, КАРС. Использование данных эксперимента по структуре пламени для формулировки и проверки реалистичных моделей горения КС. Теория нестационарного горения порохов и твердых ракетных топлив. Теория Зельдовича горения пороха с постоянной температурой поверхности. Модель Новожилова горения пороха с переменной температурой поверхности.

 

 

Литература

 

1. Кондратьев В.И., Никитин Е.Е. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: Наука, 1974.

2. Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965.

3. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1967, 1987.

4. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир, 1968.

5. Фристром Р.М., Вестенберг А.А. Структура пламени. М.: Металлургия, 1969.

6. Вильяме Ф.А. Теория горения. М.: Наука, 1976.

7. Математическая теория горения и взрыва./ Я.Б. Зельдович, Г.И. Барнеблатт, В.Б. Либрович и др. М.: Наука, 1980.

8. Похил П.Ф., Мальцев В.М., Зайцев С.М. Методы исследования процессов горения и детонации. М.: Наука, 1969.

9. Kuo K.K. Principles of Combustion. A Wiley-Interscience. Publication, 1986.

10. J. Warnats, U. Mass, R.W. Dibble. Combustion. Springer, 1996.

11. Теория горения порохов и взрывчатых веществ (ред. О.И. Лейпунский, Ю.В. Фролов) М.: Наука, 1982

12. Fristrom, R.M., Flame Structure and Processes. Oxford University Press, New York, 1995.

13. Зельдович Я.Б., Воеводский В.В. Тепловой взрыв и распространение пламени в газах. М.: ММИ, 1947.

14. Pollutants from Combustion. Formation and Impact on Atmospheric Chemistry. (Edited by Vovelle C.) NATO Science Series. Series C: Mathematical and Physical Sciences- Vol. 547. Dordest/Boston/London. Kluver Academic Publishers Publication, 1998.

15. Зельдович Я.Б., Лейпунский О.И., Либрович В.Б. Теория нестационарного горения пороха. М., Наука, 1975.

16. Андреев К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. М.: Наука, 1966.

17. Бахман Н. Н., Беляев А.Ф. Горение гетерогенных конденсирванных систем.  М.: Наука, 1967, с. 114-357.

18. Новожилов Б.В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М.: Наука, 1973.

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика