Voprosy_gorenie

Вопросы к экзамену по дисциплине «Теория горения и взрыва»

1. Горение как сложный физико-химический процесс, виды химических реакций горения.

2. Состав и характер взаимодействия компонентов горючей системы.

3. Классификация процессов горения – горение конечной длительности и непрерывное горение, стационарный, нестационарный и автоколебательный режимы горения.

4. Классификация процессов горения по агрегатному состоянию горючего вещества – горение газообразных, жидких и твердых веществ, по фазовому составу горючей системы - гомогенное и гетерогенное горение.

5. Классификация процессов горения - кинетическое и диффузионное, ламинарное и турбулентное горение.

6. Классификация процессов горения по пространственным и временным характеристикам распространения пламени – объемное и фронтальное горение, дефляграционное, взрывное и детонационное горение. Структура волны горения.

7. Термодинамические характеристики горючей системы – энтальпия и полная внутренняя энергия, теплота химической реакции при изохорическом и изобарическом процессах, закон Гесса.

8. Зависимость энтальпии и теплоты сгорания от температуры.

9. Удельная теплота сгорания, высшая и низшая теплота сгорания. Определение теплоты сгорания индивидуальных химических веществ и смесей. Формула Менделеева.

10. Адиабатическая температура сгорания при постоянном давлении и постоянном объеме. Определение адиабатической температуры сгорания итерационным методом.

11. Калориметрическая, адиабатическая, теоретическая и действительная температуры сгорания. Определение температуры сгорания индивидуальных химических веществ и смесей.

12. Стехиометрия горения – стехиометрическое уравнение реакции горения, закон сохранения элементарного состава. Горючая смесь стехиометрического состава, богатая и бедная смесь.

13. Определение расхода окислителя при горении индивидуальных химических веществ и смесей.

14. Определение количества, массы, объема и состава продуктов горения индивидуальных химических веществ и смесей.

15. Химическая кинетика горения – скорость бимолекулярной реакции, константа скорости реакции, закон Аррениуса. Скорость мономолекулярной и тримолекулярной реакций.

16. Закон действующих масс, порядок реакции. Скорость сложных химических реакций.

17. Обратимость химических реакций горения, диссоциация продуктов горения, закон действующих масс, принцип детального равновесия. Определение равновесного состава реагирующей смеси.

18. Условия существования и единственности решения уравнений равновесия. Скорость установления равновесных концентраций компонентов смеси.

19. Цепной механизм самовоспламенения. Цепные неразветвленные реакции, скорость неразветвленной цепной реакции.

20. Цепные разветвленные реакции. Решение дифференциального уравнения, описывающего изменение концентрации активных центров при цепной реакции. Период индукции реакции.

21. Тепловой механизм самовоспламенения, теория теплового взрыва. Влияние коэффициента теплопередачи и температуры стенки сосуда на характер процессов воспламенения и горения смеси.

22. Кинетические кривые процесса самовоспламенения, период индукции теплового взрыва.

23. Химическое и микробиологическое самовозгорание.*

24. Воспламенение газообразной смеси зажиганием от нагретой поверхности.

25. Разновидности искрового разряда. Высоковольтная и низковольтная, индуктивная и емкостная искра. Тепловая и ионная теории искрового зажигания. Энергия зажигания, критический зазор зажигания.

26. Концентрационные пределы воспламенения горючей смеси. Правило Ле-Шателье.

27. Стационарное и нестационарное пламя, видимая и нормальная скорость распространения. Тепловой и диффузионный механизмы распространения пламени.

28. Тепловая теория распространения пламени. Уравнение теплопроводности для реагирующей смеси, его решения для зоны подогрева и зоны химической реакции.

29. Нормальная скорость распространения пламени как фундаментальная характеристика горючей смеси. Толщина фронта пламени. Влияние давления и концентрации горючего на скорость распространения и толщину фронта пламени.

30. Ламинарное горение газов. Структура кинетического ламинарного факела и форма фронта пламени. Высота факела как функция диаметра горелки, скорости истечения смеси и нормальной скорости распространения пламени.

31. Устойчивость кинетического ламинарного пламени. Проскок и отрыв пламени.

32. Диффузионное ламинарное пламя. Структура диффузионного пламени, высота диффузионного пламени.

33. Кинетическое и диффузионное горение газов в замкнутом объеме.*

34. Турбулентное горение газов. Мгновенная, средняя и пульсационная скорости турбулентного потока, масштаб турбулентности. Связь между масштабом турбулентности, среднеквадратической пульсационной скоростью и коэффициентами турбулентного тепло- и массопереноса - кинематической вязкостью, коэффициентами диффузии и температуропроводности.

35. Турбулентное кинетическое пламя, крупномасштабная и мелкомасштабная турбулентности. Скорость распространения турбулентного пламени, поверхностное и объемное турбулентное горение.

36. Диффузионное турбулентное пламя.*

37. Воспламенение жидкости в открытых и закрытых сосудах. Температура вспышки и температура воспламенения.

38. Распространение пламени по поверхности горючей жидкости, зависимость скорости распространения пламени от начальной температуры жидкости и высоты над уровнем жидкости в открытых и закрытых сосудах.

39. Горение капли жидкости, зависимость времени горения от радиуса капли.*

40. Стадии гомогенного и гетерогенного горения твердых веществ, зависимость времени воспламенения от интенсивности теплового потока на поверхности твердого горючего.

41. Влияние влажности и пространственной ориентации поверхности твердого горючего на скорость распространения пламени.

42. Механизм распространения ударной волны. Условия Ренкина-Гюгонио, адиабата Гюгонио, прямая Релея-Михельсона. Распределение давления, температуры, плотности и скорости в ударной волне.

43. Механизм распространения детонационной волны. Условия Чепмена-Жуге. Структура детонационной волны.

44. Классификация взрывов и взрывчатых веществ. Химические и физические взрывы, точечные и объемные взрывы, тепловые и цепные химические взрывы.

45. Характеристики взрыва. Энергия, фугасность и тротиловый эквивалент взрыва.

46. Характеристики детонационной волны в газовой смеси.

47. Детонационное превращение конденсированных взрывчатых веществ. Критические диаметры зарядов.