Раздел 1. Физико-химические основы теории горения топлива [гл.1 стр.6-18, 1]

Общие сведения о горении. Материальный баланс процесса горения. Тепловой баланс горения. Температура горения. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Выбор оптимального значения коэффициента избытка воздуха. Скорость реакции горения и ее зависимость от концентрации реагирующих веществ. Энергия активации. Тепловой эффект реакции. Зависимость скорости реакции от температуры. Закон Максвелла – Больцмана. Закон Аррениуса. Зависимость скорости горения от физических и химических факторов. Кинетическое и диффузионное горение.

Контрольные вопросы:

1. Какие реакции составляют основу процесса горения?

2. Что определяет материальный баланс процесса горения твердого и жидкого топлива?

3. По какой формуле рассчитывается теоретически необходимое количество воздуха для полного сжигания 1 кг топлива?

4. Что называется коэффициентом избытка воздуха. От чего зависит коэффициент избытка воздуха?

5. Приведите формулы, по которым можно рассчитать теоретические объемы продуктов сгорания?

6. Напишите уравнение теплового баланса горения?

7. Какое уравнение служит основой для расчета температуры продуктов сгорания?

8. От чего зависит значение адиабатной температуры горения?

9. Что называется энергией активации?

10. Какое горение называется кинетическим?

Раздел 2. Способы сжигания топлива [ гл. 4 стр.48-56, 1]

Слоевое сжигание. Факельное сжигание. Сжигание в кипящем слое. Вихревые топки.

Контрольные вопросы:

1.Какая зона называется кислородной?

2. Какие реакции протекают в восстановительной зоне на поверхности углеродных (коксовых) частиц?

3. Перечислите недостатки слоевого способа сжигания топлива.

4. Перечислите недостатки факельного способа сжигания топлива.

5.Что называют «кипящим» слоем?

6.Как называют минимальную скорость, при которой начинается псевдоожижение?

7. В каких случаях используют топки с циркулирующим кипящим слоем?

8. Перечислите недостатки топок с кипящим слоем.

9. Какой принцип заложен в основу НТВ-технологии сжигания топлива?

10. Перечислите достоинства НТВ-технологии сжигания топлива.

Раздел 3. Горение газового и жидкого топлив [гл. 5 стр.56-67, 1]

Механизм горения газов. Скорость распространения пламени. Горелки для сжигания газа. Механизм горения жидкого топлива. Схемы распыления жидкого топлива. Мазутные форсунки.

Контрольные вопросы:

1. Что является основной характеристикой горения газа?

2. Что представляет собой скорость нормального распространения пламени?

3. Что такое массовая скорость горения?

4. Напишите основной закон горения в движущемся газе?

5. При каком условии скорость нормального распространения пламени будет максимальной?

6. Что называют нижним пределом воспламеняемости смеси?

7. Какие горелки необходимо использовать для организации процесса горения по принципу частичного внутреннего смешения?

8. Перечислите основные элементы газовых горелок.

9. Какими факторами определяется интенсивность горения капли жидкого топлива?

10. В каком случае используются прямоструйные форсунки?

Содержание лекций

Лекция № 1. Обзорная лекция по разделу №1 (2 часа).

Лекция № 2. Обзорная лекция по разделу № 1-2 (2 часа).

Лекция №3. Обзорная лекция по разделу № 2-3 (2 часа).

Лекция № 4. Обзорная лекция по разделу № 3 (2 часа).

Содержание практических занятий

Практическое занятие № 1.

Практическое занятие №2.

Практическое занятие №3.

Практическое занятие №4.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ НАД ДИСЦИПЛИНОЙ

«ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА»

Работа студента над дисциплиной «Теория горения топлива» складывается из следующих элементов:

– самостоятельного изучения тем дисциплины по учебникам и учебным пособиям с последующей самопроверкой;

– индивидуальных консультаций (очных и письменных);

– посещения лекций;

– выполнения контрольной работы;

– компьютерного тестирования;

Самостоятельная работа

Перед самостоятельной работой необходимо предварительно внимательно ознакомиться с содержанием дисциплины и ее программой.

При первом чтении студент должен получить общее представление об излагаемых вопросах, обратив особое внимание на общий подход к изучаемой теме. При повторном чтении нужно параллельно вести конспект, в который необходимо заносить все основные понятия и закономерности рассматриваемой темы, математические зависимости и их выводы.

Переходить к изучению новой темы следует только после полного изучения теоретических вопросов по предыдущей теме.

Самопроверка

Закончив изучение темы, ответьте на контрольные вопросы для самопроверки и внесите коррективы в конспект, который впоследствии поможет вам при повторении материала в период подготовки к зачету.

Консультации

При возникновении затруднений, препятствующих последовательному изучению теоретической части дисциплины, поиску ответов на вопросы для самопроверки или решению контрольных заданий, следует обращаться за письменной или устной консультацией к преподавателю в университет. При этом необходимо указать вопрос, вызывающий затруднение, место в учебнике, где он разбирается.

Лекции

В период установочной или экзаменационной сессии студентам читаются лекции обзорного характера, на которых рассматриваются основные темы и вопросы, вызывающие затруднения при самостоятельном изучении.

Практические занятия

В период установочной или экзаменационной сессии со студентами проводятся практические занятия, позволяющие студентам приобрести навыки выполнения расчетов процессов горения и котельного оборудования.

Контрольная работа

В процессе изучения дисциплины «Теория горения топлива» студент должен самостоятельно выполнить контрольную работу и своевременно сдать ее на проверку. Контрольная работа состоит из трех заданий. Таблицы с вариантами заданий контрольной работы, требования и методические указания по ее выполнению приведены в соответствующем разделе данной методической разработки.

Компьютерное тестирование

После того как студенты прослушают курс обзорных лекций, они проходят обязательное компьютерное тестирование на выпускающей кафедре. Студент, не прошедший обязательное тестирование на выпускающей кафедре, к зачету не допускается.

Порядок сдачи зачета (экзамена)

Студенты получают допуск к зачету после освоения рабочей программы курса, выполнения контрольной работы и прохождения компьютерного тестирования. Зачет проводится в соответствии с утвержденным расписанием.

Литература

Основная:

1. В.Н. Белоусов, С.Н. Смородин, О.С. Смирнова. Топливо и теория горения. Ч. II. Теория горения: учебное пособие / СПбГТУРП. – СПб., 2011. – 84 с.: ил.15.

2. Е.А. Блинов. Топливо и теория горения. Раздел – подготовка и сжигание топлива: Учеб.-метод.комплекс (учебное пособие) / Е.А. Блинов. – СПб.: ИЗД-во СЗТУ, 2007. – 119 с.

Дополнительная:

1. Л.Т. Пашков Основы теории горения: учебное пособие по курсу «Основы теории горения» по направлению «Теплоэнергетика» / Л.Т.Пашков. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 136 с.

2. Д.М. Хзмалян Теория горения и топочные устройства: учебное пособие для теплоэнергетических специальностей вузов / Д.М.Хзмалян, Я.А. Каган. – М.: Энергия, 1976. – 488 с.

3. Основы практической теории горения: учебное пособие / Под ред. В.В. Померанцева– Л.: Энергия, 2001. – 263 с.

4. Сборник задач по теории горения: учебное пособие для теплоэнергетических специальностей вузов / Ред. В.В. Померанцев. – Л.: Энергоатомиздат, 1983. – 152 с.