4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 4.2.1. Физико-химические основы теории горения

Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения процессов сгорания и образования вредных веществ. Система единиц и размерностей, применяемых в курсе.

Понятие «горючее вещество». Основные понятия, показатели и физические параметры процесса сгорания. Химические и физические параметры процесса горения. Температура горения топлива.

Краткий исторический очерк развития современной теории сгорания углеводородных топлив. Классификация и разновидности процессов сгорания углеводородных топлив.

Химические и физические аспекты процесса сгорания. Механизм воспламенения горючей смеси: тепловой, диффузионный, турбулентный. Теория теплового взрыва. Детонационное, турбулентное сгорание и диффузионное сгорание. Массовая и объемная скорость сгорания горючей смеси. Основные понятия гомогенной и гетерогенной смеси. Особенности их сгорания. Зависимость скорости кинетического и диффузионного горения от температуры.

Типы окислителя химических реакций. Виды и классификация процессов сгорания углево-дородных топлив. Тепловое и диффузионно-цепное распространение химических реакций. Ламинарное, турбулентное, диффузионное сгорание и кинетическое сгорание. Термодинамическое уравнение процесса сгорания углеводородных смесей.

Расчеты процессов горения топлива. Расчет количества воздуха для горения. Состав и количество продуктов сгорания.

Раздел 4.2. 2. Основы химической кинетики

Краткие сведения кинетики химических реакций. Общие положения и закономерности формирования химической кинетики. Кинетическая классификация химических реакций.

Скорость сгорания реагирующих веществ. Виды и механизм химических реакций: тепловой, цепочный, цепочно-тепловой. Кинетика горения газовых смесей. Энергетический и тепловой эффект химических реакций. Химическое равновесие. Кинетические параметры химических реакций. Константы равновесия химических реакций. Закон действующих масс. Примеры кинетических реакций

Механизм элементарной химической реакции. Скорость химической реакции. Изменение энергии в ходе экзотермической реакции. Гомогенные и гетерогенные системы. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции. Закон действующих масс. Порядок химической реакции и методы его определения. Константа скорости реакции. Химическое равновесие и его константа. Зависимость константы равновесия от температуры и давления. Уравне6ие Аррениуса. Энергия активации и предэкспоненциальный множитель. Тепловой эффект реакции. Влияние давления на скорость химических реакций. Влияние температуры на скорость химической реакции. Формально-кинетические зависимости скорости химической реакции от температуры, давления и концентрации реагирующих веществ

Мономолекулярные, бимолекулярные и тримолекулярные типы химических реакций. Сложные химические реакции. Фотохимические реакции. Понятие о скоростях и механизме химических реакций. Обратимые и необратимые химические реакции. Равновесие химических реакций.

Экспериментальные методы определения химических реакции. Основные положения формальной кинетики химических реакций. Основные кинетические уравнения. Стехиометрическое уравнение химических реакций. Стехиометрический коэффициент реакции. Диссоциация прямой и обратной химической реакции. Константы диссоциации химических реакций.

Химическая статика. Химическая кинетика (динамика). Стехиометрический коэффициент избытка воздуха для различных реагирующих веществ. Примеры расчета.

Влияние химических и физических параметров и природы реагирующих веществ на скорость химических реакций. Влияние величины давления на скорость химических реакций. Влияние концентрации реагирующих веществ. Влияние температуры на скорость химических реакций.

Формально-кинетические зависимости скорости химических реакций от температуры, давления и концентрации реагирующих веществ.

Тепловой эквивалент химической реакции. Экзотермические и эндотермические реакции.

Энергия активации. Порядок химической реакции. Определение порядка реакции по экспериментальным зависимостям задержки воспламенения.

Энергия реагирующей системы. Тепловой эффект. Закон Аррениуса. Примеры расчета реагирующих систем.

Основные положения и законы формальной кинетики. Закон действующих масс. Влияние давления и температуры на скорость химической реакции. Формально-кинетические зависимости скорости реакции от температуры, давления и изменения концентрации.