Voprosy_gorenie
.docВопросы к экзамену по дисциплине «Теория горения и взрыва»
-
Горение как сложный физико-химический процесс, виды химических реакций горения.
-
Состав и характер взаимодействия компонентов горючей системы.
-
Классификация процессов горения – горение конечной длительности и непрерывное горение, стационарный, нестационарный и автоколебательный режимы горения.
-
Классификация процессов горения по агрегатному состоянию горючего вещества – горение газообразных, жидких и твердых веществ, по фазовому составу горючей системы - гомогенное и гетерогенное горение.
-
Классификация процессов горения - кинетическое и диффузионное, ламинарное и турбулентное горение.
-
Классификация процессов горения по пространственным и временным характеристикам распространения пламени – объемное и фронтальное горение, дефляграционное, взрывное и детонационное горение. Структура волны горения.
-
Термодинамические характеристики горючей системы – энтальпия и полная внутренняя энергия, теплота химической реакции при изохорическом и изобарическом процессах, закон Гесса.
-
Зависимость энтальпии и теплоты сгорания от температуры.
-
Удельная теплота сгорания, высшая и низшая теплота сгорания. Определение теплоты сгорания индивидуальных химических веществ и смесей. Формула Менделеева.
-
Адиабатическая температура сгорания при постоянном давлении и постоянном объеме. Определение адиабатической температуры сгорания итерационным методом.
-
Калориметрическая, адиабатическая, теоретическая и действительная температуры сгорания. Определение температуры сгорания индивидуальных химических веществ и смесей.
-
Стехиометрия горения – стехиометрическое уравнение реакции горения, закон сохранения элементарного состава. Горючая смесь стехиометрического состава, богатая и бедная смесь.
-
Определение расхода окислителя при горении индивидуальных химических веществ и смесей.
-
Определение количества, массы, объема и состава продуктов горения индивидуальных химических веществ и смесей.
-
Химическая кинетика горения – скорость бимолекулярной реакции, константа скорости реакции, закон Аррениуса. Скорость мономолекулярной и тримолекулярной реакций.
-
Закон действующих масс, порядок реакции. Скорость сложных химических реакций.
-
Обратимость химических реакций горения, диссоциация продуктов горения, закон действующих масс, принцип детального равновесия. Определение равновесного состава реагирующей смеси.
-
Условия существования и единственности решения уравнений равновесия. Скорость установления равновесных концентраций компонентов смеси.
-
Цепной механизм самовоспламенения. Цепные неразветвленные реакции, скорость неразветвленной цепной реакции.
-
Цепные разветвленные реакции. Решение дифференциального уравнения, описывающего изменение концентрации активных центров при цепной реакции. Период индукции реакции.
-
Тепловой механизм самовоспламенения, теория теплового взрыва. Влияние коэффициента теплопередачи и температуры стенки сосуда на характер процессов воспламенения и горения смеси.
-
Кинетические кривые процесса самовоспламенения, период индукции теплового взрыва.
-
Химическое и микробиологическое самовозгорание.*
-
Воспламенение газообразной смеси зажиганием от нагретой поверхности.
-
Разновидности искрового разряда. Высоковольтная и низковольтная, индуктивная и емкостная искра. Тепловая и ионная теории искрового зажигания. Энергия зажигания, критический зазор зажигания.
-
Концентрационные пределы воспламенения горючей смеси. Правило Ле-Шателье.
-
Стационарное и нестационарное пламя, видимая и нормальная скорость распространения. Тепловой и диффузионный механизмы распространения пламени.
-
Тепловая теория распространения пламени. Уравнение теплопроводности для реагирующей смеси, его решения для зоны подогрева и зоны химической реакции.
-
Нормальная скорость распространения пламени как фундаментальная характеристика горючей смеси. Толщина фронта пламени. Влияние давления и концентрации горючего на скорость распространения и толщину фронта пламени.
-
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.
-
Устойчивость кинетического ламинарного пламени. Проскок и отрыв пламени.
-
Диффузионное ламинарное пламя. Структура диффузионного пламени, высота диффузионного пламени.
-
Кинетическое и диффузионное горение газов в замкнутом объеме.*
-
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.
-
Турбулентное кинетическое пламя, крупномасштабная и мелкомасштабная турбулентности. Скорость распространения турбулентного пламени, поверхностное и объемное турбулентное горение.
-
Диффузионное турбулентное пламя.*
-
Воспламенение жидкости в открытых и закрытых сосудах. Температура вспышки и температура воспламенения.
-
Распространение пламени по поверхности горючей жидкости, зависимость скорости распространения пламени от начальной температуры жидкости и высоты над уровнем жидкости в открытых и закрытых сосудах.
-
Горение капли жидкости, зависимость времени горения от радиуса капли.*
-
Стадии гомогенного и гетерогенного горения твердых веществ, зависимость времени воспламенения от интенсивности теплового потока на поверхности твердого горючего.
-
Влияние влажности и пространственной ориентации поверхности твердого горючего на скорость распространения пламени.
-
Механизм распространения ударной волны. Условия Ренкина-Гюгонио, адиабата Гюгонио, прямая Релея-Михельсона. Распределение давления, температуры, плотности и скорости в ударной волне.
-
Механизм распространения детонационной волны. Условия Чепмена-Жуге. Структура детонационной волны.
-
Классификация взрывов и взрывчатых веществ. Химические и физические взрывы, точечные и объемные взрывы, тепловые и цепные химические взрывы.
-
Характеристики взрыва. Энергия, фугасность и тротиловый эквивалент взрыва.
-
Характеристики детонационной волны в газовой смеси.
-
Детонационное превращение конденсированных взрывчатых веществ. Критические диаметры зарядов.