- •1.Горючая система. Осн. И доп. Компоненты.
- •2. Процессы, происходящие в гс.
- •3.Агрегатные состояния горючих веществ и окислителя.
- •4. Гетерогенная и гомогенная гс.
- •5. Диффузная и кинетическая гс.
- •6. Организованное и неорганизованное горение.
- •7. Классификация техногенных веществ, участвующих в горении.
- •8. Количественное представление о составе горючих веществ и окислителя.
- •9.Органическиё, сухой и горючий состав горючего вещества
- •10.Пересчет количества компонента от одного состава к другому.
- •11. Теплота сгорания. Высшая и низшая точка. Их соотношение
- •12. Определение теплоты сгорания вещества
- •13. Определение теплоты сгорания газовой смеси
- •14. Определение теплоты сгорания сложного вещества
- •15. Определение расхода окислителя
- •16. Определение состава продуктов горения
- •17. Тепловой баланс
- •18. Адиабатическая температура горения
- •19.Химическое равновесие в реакциях горения
- •20.Диссоциация продуктов горения
- •23.Цепная реакция
- •24.Цепная неразветвлённая реакция
- •25.Цепная разветвлённая реакция
- •26.Самовоспламенение. Термические условия
- •27.Нижний и верхний пределы самовоспламенения
- •28.Адиабатическое самовоспламенение
- •29.Температура самовоспламенения. Зависимость от условий
- •35.Экспериментальная скорость распространения пламени.
- •36. Определение нижнего концентрационного предела распространения пламени
- •37.Классификация горючих газов
35.Экспериментальная скорость распространения пламени.
Норм.скорость можно определить эксперимент.по скорости перемещения трубки с неподвижной смесью или по высоте конуса горения в горелке Бунзена
36. Определение нижнего концентрационного предела распространения пламени
Нижний предел-это миним.содержание гор.смеси с окислителем,при кот.возможно распростр.пламени на любом расстоянии от источника горения.
Пример:
№ |
Горючие |
Фор-мула |
Нижн. Предел в % объёмн |
Верхн. предел в % объём. |
1 2 3 |
Водород Аммиак Окись угле-да |
H2 NH3 CO |
4 15.5 12.5 |
74.2 27 74.2 |
4 5
6
|
Ацетилен Этиловый эфир Ацетон |
C2 H2 C4 H10 C3 H6O
|
2.5 1.85 2.55 |
80 36.5 12.8 |
37.Классификация горючих газов
Техногенное вещество может содержать в своём составе горючее и негорючее вещество. Исходные вещества по агрегатному состоянию делятся на газы, жидкости, твёрдые тела.
Горючие газы:
простые – состоят из однородных горючих молекул, которые содержат химически активные элементы;
газовые смеси – из горючих и негорючих молекул разных газов;
газовзвеси – смеси с распределенными по объёму горючими и негорючими, жидкими или твёрдыми частицами.
38. Процессы, сопровождающие горение газов.
Сложный процесс горения газообразных веществ складывается из более простых и включает в себя:
а) перемещение газа под действием избыточного давления в зону горения;
б) перемещение компонентов горючей системы под действием молекулярной и молярной диффузии приводящей к образованию горючей смеси;
в) нагрев компонентов горючей системы;
г) химическое реагирование горючего с окислителем, сопровождаемое поглощением и выделением тепловой энергии и образованием продуктов горения;
д) движение компонентов горючей системы вследствие разности температур;
е) перемещение зон или областей с повышенным и пониженным давлением в виде волн уплотнения – разрежение, возникающие в результате сжатия и расширения продуктов горения при выделении и поглощении энергии.
39. Типичные схемы реального горения газов.
В зависимости от того, как соотносятся процессы перемещения и реагирования, горение может носить кинетический, диффузионно-кинетический и диффузный характер. В горючей системе, в которой преобладают процессы химического горения, наблюдается кинетическое горение, при преобладании диффузных процессов происходит диффузное горение.
Среди большого количества разновидностей процессов горения газов можно выделить несколько:
1. Схема атмосферного факела схема кинетического горения в замкнутом объёме:
-стадия локального нагрева смеси до температуры воспламенения от источника зажигания,
-стадия формирования зоны горения, в которой происходит химическое реагирование, выделение тепловой энергии и образование продуктов горения,
-стадия нормального распространения зоны горения,
-стадия перехода ламинального движения в турбулентный,
-стадия перехода при наличии
40. Стадии процесса горения газо-воздушной смеси.
Горение переменной газо-воздушной смеси происходит, если концентрация газа в ней по своей величине больше нижнего и меньше верхнего концентрационного предела распространения пламени.
Исходные условия: исходная смесь неподвижна и занимает достаточно большой, но ограниченный тв. поверхностями, объем пространства.
Процесс горения газовоздушной смеси включает в себя следующие стадии:
Стадия локального нагрева смеси до температуры воспламенения от источника зажигания;
Формирование зоны горения, в которой происходит химическое реагирование, выделение тепловой энергии и образование продуктов горения;
Стадия нормального распространения зоны горения;
Стадия перехода ламинарного режима в турбулентный, вследствие турбуляции зоны горения;
Стадия перехода при наличие особых условий дефлаграции в детонацию.
41.Дефлаграция и детонация.
При определенных условиях возможно самоускорение горения. Выделяющаяся тепловая энергия нагревает продукты горения. Нагретые газы имеют меньшую плотность, чем исходная смесь ,поэтому в зоне горения локально повышается давления. Выравнивание давления приводит к турбуляции газов. В стесненных условиях замкнутого пространства происходит увеличение общего давления.
Самоускорение горения при особых условиях может привести к возникновению детонации. Турбулентная дефлаграция сопровождается значительным повышением давления продуктов горения на фронте пламени и приводит к образованию волны давления большой амплитуды. Дефлаграция переходит в детонацию, когда волны давления при своем перемещении сжимает смесь до состояния воспламенения. При детонации смесь нагревается до температуры воспламенения в результате быстрого, близкого к адиабатному, сжатия.
Турбулентная дефлаграция и детонация в газах составляет основу дефлаграционных и детонационных взрывов.
43.Условия возникновения взрыва.
1. Непосредственно за фронтом находилась зона химического реагирования;
Перемещение продуктов взрыва относительно фронта происходило с местной скоростью звука.
44. Взрывная система. Понятия. Основные и дополнительные компоненты.
Взрывная система состоит из основных и дополнительных компонентов.
Основные компоненты – это компонент обладающий энергией взрыва и ОС.
Дополнительные компоненты – это: 1) компоненты сохраняющие взрывающий компонент от физико-химических превращений; 2) компонент способствующий физико-химическому превращению; 3) компонент возникающий при физико-химическом превращении; 4) компонент инициирующий взрывное превращение; 5) ком-т замедляющей взрывное превращение (ингибирующий).
К процессам происходящим во взрывной системе относят:
- процессы переноса энергии;
- перемещение вещества;
- процессы разложения сложных процессов на простые;
- процессы расширения, испарения, ионизации;
- процессы образования продуктов взрыва;
- процессы распространения ударных волн и т.д.
45. Химические и физические техногенные взрывы.
Техногенные взрывы по характеру изменения состояния вещества подразделяет на химические и физические.
Взрывы бывают, по характеру, химические и физические.
Химический взрыв связан с химическими превращениями вещества.
Физический взрыв сопровождается изменением термобарического состояния вещества, характеризуется высокими давлением и температурой.
Химические взрывы вызываются быстрыми химическими превращениями в результате следующих реакций:
- взрывного разложения;
- взрыво-окислительных;
- взрывных реакций полимеризации, изомеризации и конденсации в сложных химических соединениях;
- взрывных реакций в сложных смесях.
Тротил
=4180 кДж/К – ударная энергия взрыва.
Продукты взрыва окружает слой сжатого воздуха. При радиусе зоны продуктов взрыва в 10-15 радиуса заряда, зона сжатого воздуха отрывается от зоны продуктов взрыва и самостоятельно перемещается в ОС в виде воздушной ударной волны.
Химические взрывы классифицируются по плотности взрывного компонента:
взрывы конденсированных веществ (твёрдые, жидкие: порох и нитроглицерин);
взрывы неконденсированных веществ (газообразные).
Физические взрывы: взрывы сосудов под давлением и паровые взрывы.
Паровой взрыв возникает в результате смешения 2х жидких веществ с разными температурами, при условии, что температура одного из них намного больше температуры кипения другого.
49. Классификация химических взрывов по плотности взрывающегося вещества.
1) в конденсированных веществах(плотные);
2) взрывы неконденсированных веществ(неплотные).
По сосредоточению:
точечный взрыв (конденсированных веществ)
объемный взрыв (неконденсированных веществ)
плоскостной взрыв.
3. плоскостной взрыв
47. Взрыв сосуда и паровой взрыв.
Взрыв сосуда под давлением и паровой это физические взрывы.
К сосудам под давлением относятся закрытые ёмкости, предназначенные для ведения для ведения технологических процессов, хранения и транспортирования жидкостей и или газов с давлением, превышающее атмасферное.
При взрыве сосуда под давлением в состав взрывной системы входят вещества , заполняющие ёмкость, оболочка ёмкости и окр. Среда. Взрывающимся компонентом является сжатое или сжиженное вещество. Взрыв сосуда под давлением происходит в результате снижения прочности оболочки м увеличения внутреннего давления выше предельно допустимого значения.
Паровой взрыв возникает в результате смешения двух жидких веществ с разными температурами, при условии , что температура одного из них значительно превышает температуру кипения другого.
При паровом взрыве в состав взрывной системы входят высокотемпературная жидкость, холодная жидкость и окр. Среда. Взрывающимся компонентом является высокотемпературная жидкость, а компонентом, способствующим физико-химическому превращению, - холодная жидкость с низкой температурой кипения.
48. Возникновение ударной волны.
При всяком резком повышении давления в газе или жидкости возникает волна сжатия – ударная волна. Она распространяется по сжимаемой среде, переводя ее в новое состояние, характеризуемое большой плотностью. Ударная волна представляет собой границу скачкообразного перехода от состояния исходного вещества к состоянию сжатого. В сильных ударных волнах это изменение происходит на расстоянии порядка длины свободного пробега молекул. Возникновение волны сжатия обусловлено тем, что изменившееся в какой-либо точке пространства давление выравнивается не мгновенно, а с конечной, хотя и достаточно большой скоростью, порядка скорости звука в данной среде.
49. Классификация взрывов по характеру локализации.
По характеру локализации выделяют точечные и объемные взрывы.
Точечный взрыв – взрыв в системе, занимающий пренебрежительно малый относительно зоны воздействия объем.
Объемный взрыв – взрыв в системе, занимающий значительный объем относительно зоны взрывного воздействия.