12. Тепловой баланс процесса горения. Высшая и низшая теплота сгорания. Удельная теплота сгорания.

Тепловые условия в горючей системе описываются посредством температурных полей. Тепловой характеристикой горючей системы служат адиабатные температуры горения.

Уравнение теплового баланса адиабатически изолированной горючей системы стехиометрического состава имеет вид:

г де i_Г - энтальпия горючего материала; i_В - энтальпия воздуха; L₁ - удельный стехиометрический расход воздуха; i_П,Г - энтальпия продуктов горения; V_П,Г - удельное количество продуктов горения; Q_Н - низшая теплота сгорания.

Энтальпия компонентов горючей системы определяется по формуле:

i=c(t)t

где t - средняя температура компонента горючей системы, взятая при постоянном давлении в системе; c(t) - теплоёмкость компонента горючей системы, как функция средней температуры.

Высшая теплота сгорания горючей массы называется максимальное количество теплоты, выделяемой при полном сгорании ед. количества топлива с учетом количества теплоты конденсации водяного пара, содер-ся в продуктах сгорания (используется калориметр).

Низшая теплота сгорания – это высшая теплота сгорания на удельную теплоту сгорания конденсированных в.п.

Удельная теплота сгорания – количество теплоты, выделенное при полном сгорании ед. количества теплоты.

У.т.с. С = 34 МДж/кг при этом количество углерода в твердом топливе составляет 40-70 %, в жидком топливе 80-85 %;

У.т.с. Н = 120 МДж/кг, количество водорода в твердом топливе 3-4%, в жидком 10-11%;

У.т.с. S = 9 МДж/кг, содержание в твердом топливе и мазуте до 3%

Удельная теплота сгорания сух. газового топлива определяется суммированием теплот сгорания составляющих газового топлива.

13. Понятие «взрыв». Источники энергии взрывов. Типы взрывов: физические и химические взрывы.

Взрыв – физико-химическое превращение веществ, сопровождаемое выделением большого количества тепла и газа способный совершать мех. работу или сопровожд. потенц. превращение эн-ии сист. в кинематическую энергию прод. реакции.

Взрывоопасность – способность вещества к взрыву или детонации при нагреве или инициировании ударом, трением, а также взрыва или детонации другого вещества.

Взрывчатые вещества – индивид. вещества или их смеси, способные под влиянием внешних воздействий (нагревание, удар) к быстро самораспостраняющимуся химическому превращению с выделением большого количества тепла и газа.

Источник химического взрыва – быстро протекающие, самоускоряющиеся экзотермические реакции взаимодействия горючих веществ с окислителями или термического разложения нестабильных соединений.

Химический взрыв – экзотермическое разложение взрывоопасных веществ или неустойчивых соединений в газовой фазе, сопровождающееся увеличением числа молей газов.

Конденсированное химическое вещество взрывоопасно, если  теплообразования продуктов разложения < теплоты образования данного вещества.

q(A) > q(B) + q(C) + q(D)

Физический взрыв – возникает при смешивании горючей и холодной жидкостей, когда температура 1-ой из них значительно превышает температуру кипения другой: @ при выливании расплавленного Me в воду. Испарение H₂O происходит фрагментацией капель расплава в жидкости. Происходит быстрая теплоотдача и испарение, при этом возникает физическая детонация с образованием ударной волны в жидкой фазе, изб. P может достигнуть сотни МПа.

Сила взрыва – сжат. или сжиженного газа (пара) хар-ся возн. Р, а разрушение вызывается ударной волной от расшир-ся газа или осколками разорвавшихся резервуаров.

Источник энергии сж. газов (паров) замкнутых V-ов м/б внешним и внутренним.

Внешние источники – эл. энергия, использующаяся для сжатия газов и нагнетания жидкостей, а также теплоносителя, обеспечивающего нагрев жид. и газов в замкн. V-ах.

Внутренние источники – эн. экзотерм. физ-хим процессов, протекающих в замкнутых V-ах и привод-их к интенсивному испарению жид. сред или газообразн. с ростом t-ры и Р без внутренних взрывных явлений.

Теория горения и взрыва

1. Определение понятия «горение». Факторы процесса горения.