- •Дисциплина «Теория горения и взрыва»
- •1. Пожар и его особенности. Основные явления, протекающие на пожаре. Опасные факторы пожара и их воздействие на человека.
- •2. Виды и режимы горения: кинетический и диффузионный; ламинарный и турбулентный; гомогенное и гетерогенное; детонационное и дефлаграционное.
- •3. Уравнение материального и теплового баланса процесса горения. Чем отличается значение теоретического и действительного количества воздуха, участвовавшего в горении?
- •4. Теплота горения. Температура горения.
- •5. Понятие пожарной опасности веществ и материалов. Какие вы знаете методы их определения.
- •Gх.Р. Gкон.Прод. –Gисх.В-в ,
- •6. Самовоспламенение веществ и материалов. В чем суть тепловой теории самовоспламенения н.Н. Семенова. Температура самовоспламенения.
- •7. Самовозгорание веществ и материалов. Условия теплового самовозгорания.
- •8. Вынужденное воспламенение горючей системы и его виды.
- •9. Концентрационные пределы воспламенения паро - и газовоздушных смесей. Влияние различных факторов на концентрационные пределы воспламенения.
- •10. Кинетическое и диффузионное горение газов. Понятие нормальной скорости распространения пламени, влияние различных факторов на величину нормальной скорости горения.
- •11. Условия возникновения горения жидкостей. Объясните физический смысл таких характеристик пожарной опасности жидких горючих, как Твсп, тпв.
- •13. Общие закономерности и отличительные особенности горения веществ различного агрегатного состояния.
- •14. Горение твердых веществ и материалов. Механизм распространения пламени по поверхности твердых веществ и материалов. Влияние условий горения на скорость распространения пламени.
- •Влияние условий горения на скорость распространения пламени.
2. Виды и режимы горения: кинетический и диффузионный; ламинарный и турбулентный; гомогенное и гетерогенное; детонационное и дефлаграционное.
Горение можно классифицировать по следующим параметрам:
1. По условию смесеобразования горючих компонентов:
а) кинетическое;
б) диффузионное.
2. По интенсивности поступления горючих компонентов в зону химической реакции:
а) ламинарное;
б) турбулентное.
3. По агрегатному состоянию компонентов горючей смеси:
а) гомогенное;
б) гетерогенное.
4. По скорости распространения зоны химической реакции горения:
а) дефлаграционное;
б) детонационное.
Пространство, в котором сгорают пары или газы, называется пламенем.
После возникновения процесса горения источником дальнейшего развития является сама зона горения, в которой происходит интенсивное выделение тепла. Это тепло идет непосредственно для поддержания процесса горения. Таким образом, процесс горения можно представить как непрерывное последовательное воспламенение и сгорание все новых и новых порций горючей смеси. В зависимости от скорости и механизма распространения зоны химической реакции горения (пламени) по горючей смеси можно выделить два режима горения:
- дефлаграционное (медленное) распространение зоны химической реакции (скорость от 0,5 до 5 м/с);
- детонационное (взрывное), когда зона химической реакции горения распространяется со скоростью ударной волны (от нескольких сотен метров в секунду до нескольких километров в секунду).
В условиях пожара горение в основном протекает в дефлаграционном режиме. Детонационное горение встречается редко (взрывы паро-, газо-, пылевоздушных смесей).
По агрегатному состоянию компонентов горючей смеси (горючего и окислителя), поступающих в зону горения, различают два вида или режима горения:
- гомогенное горение - горючее и окислитель находятся в одинаковом агрегатном состоянии (газообразном);
- гетерогенное (разнофазное) - горючее и окислитель находятся в различных агрегатных состояниях.
На пожаре обычно окислителем является кислород воздуха (он находится всегда в газообразном состоянии), а горючим являются горючие газы, пары жидкостей и продукты термического разложения, пиролиза или испарения твердых веществ. Гетерогенный режим горения на пожаре - беспламенное горение и тление углеродного остатка твердых горючих веществ. Гетерогенное горение может протекать с выделением большого количества тепла и сопровождаться переходом в пламенное горение (гомогенное). Характерным для гетерогенного режима горения является наличие раздела фаз: твердого горючего вещества и газообразного окислителя. При этом химические реакции окисления в основном идут на поверхности раздела фаз, но при большой пористости материала могут идти и в его толще, внутри пор.
Поскольку при горении на пожарах роль окислителя чаще всего выполняет кислород воздуха, окружающего зону протекания химических реакций, интенсивность горения определяется не скоростью протекания этих реакций, а скоростью поступления кислорода из окружающей среды в зону горения.
В зависимости от условий образования горючей смеси и соотношения скорости реакции горения и скорости образования горючей смеси различают два режима горения:
- кинетическое - горение предварительно перемешанных газо- или паровоздушных смесей. Так как смесь горючего и окислителя готова к горению до момента ее воспламенения, то суммарная скорость процесса горения зависит только от скорости химической реакции горения. Если такое горение будет происходить в замкнутом или ограниченном объеме, то тогда может произойти взрыв. Так как энергия, выделяющаяся при сгорании смеси, не успевает отводиться за пределы данного объема, за счет увеличения давления возможно разрушение конструкций;
- диффузионным горением называется горение, когда образование горючей среды (смешение горючего и окислителя) происходит перед зоной горения или в зоне горения.
В зависимости от скорости поступления компонентов горючей смеси в зону горения различают ламинарный и турбулентный режимы горения.
Если компоненты горючей смеси поступают в зону горения сравнительно спокойно, то такое горение называется ламинарным. При этом численное значение критерия Рейнольдса, который характеризует термодинамический режим, будет значительно меньше критического (Re<2300).
Если компоненты горючей смеси поступают в зону горения с большой скоростью, то такое горение называется турбулентным. Число Рейнольдса в этом случае больше 2300.