Материальный баланс процесса горения

Физико-химические процессы

Горения и взрыва

Практикум

Часть 1

Пермь

ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА»

УДК 621.7.148

ББК 79.3

Физико-химические процессы горения и взрыва (ТЕКСТ): практикум сост. Л. В. Куслина, ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2010.-72.; 20см.- 50 экз.101с.

Практикум составлен Л. В. Куслиной.

Рецензенты:

Кафедра Безопасности жизнедеятельности Пермского государственного технического университета, заведующий кафедрой доктор технических наук, профессор В.А.Трефилов;

Кафедра физической химии Пермского государственного университета, кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии С.П.Шавкунов.

Cборник практических занятий предназначен для студентов очного и заочного обучения инженерного факультета специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». Книга станет хорошим помощником в изучении дисциплины, при проведении практических занятий, подготовке к сдаче экзаменов и зачетов, в написании рефератов по дисциплине «Физико-химические процессы горения и взрыва». Данное учебное пособие соответствует государственному образовательному

Рекомендовано к изданию кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» (протокол № от 25.03.2010) и методической комиссией инженерного факультета (протокол № от 25.03. 2010).

Оглавление

Введение …………………………………………………………………………..4

1.Материальный баланс процесса горения……………………...5

1.1.Практическое занятие №1 по теме: «Расчёт количества воздуха, необходимого для горения веществ»…………………………………….………7

1.2. Практическая работа№2 по теме: «Расчет объема и состава продуктов горения»…………………………………………………………………………..20

2.Тепловой баланс процессов горения ………………………….23

2.1Практическая работа№3 по теме: «Расчет теплоты сгорания веществ»….27

2.2.Практическая работа№4 по теме: «Расчет температуры горения»………32

3.Концентрационные пределы воспламенения………………40

3.1Практическая работа№5 по теме: «Концентрационные пределы воспламенения»………………………………………………………………….43

4Температурные параметры пожарной опасности веществ……………………………………………………………………….55

4.1.Практическая работа№6 по теме: «Расчет температурных пределов воспламенения» …………………………………………………………………61

4.2.Практическая работа№7 по теме: «Расчет температур вспышки

и воспламенения»……………………………………………………………….64

4.3.Практическая работа№8 по теме: «Расчет стандартной температуры самовоспламенения»…………………………………………………………….70

5.Потенциал горючести…………………………………………………77

5.1.Практическая работа№9 по теме: «Потенциал горючести»………………78

Перечень тем и разделов, которые рекомендуются для самостоятельного изучения………………………………………………………………………….83

Контрольные вопросы по курсу«Физико-химические основы горения и взрыва»…………………………………………………………………………...84

Список используемой литературы……………………………………………...88

Приложения……………………………………………………………………...89

Введение

Спецкурс ОПД 05 - «Физико-химические основы горения и взрыва», согласно государственному образовательному стандарту представляет собой совокупность следующих вопросов: физико-химические основы горения; теории горения: тепловая, цепная, диффузионная; виды пламени и скорости его распространения; условия возникновения и развития процессов горения; взрывы: типы взрывов, физические и химические взрывы, классификация взрывов по плотности вещества, по типам химических реакций, энергия и мощность, форма ударной волны, длительность импульса.

Данный практикум предназначен для формирования у студентов практических навыков по спецкурсу «Физико-химические основы горения и взрыва».

В практикуме представлены расчетные работы по следующим темам:

1. Материальный баланс процесса горения;

2. Тепловой баланс процессов горения;

3. Концентрационные пределы воспламенения;

4. Температурные параметры пожарной опасности;

5. Потенциал горючести.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ

Горение - это важнейший из применяемых человеком физико-химических процессов. Роль огня в возникновении и развитии цивилизации необычайно велика. Своеобразное отражение этого факта – миф о Прометее или гениальные догадки философов древности о том, что "огонь" является одним из немногих основных "элементов природы", в настоящее время можно сказать состояний вещества. До сих пор, несмотря на интенсивное развитие атомной, гидро-, гелио- и геотермальной энергетики, за счёт сжигания топлива производится основная доля энергии, обеспечивающей потребности человеческого общества. Все остальные источники, включая продукты питания, дают человечеству менее десяти процентов необходимой ему энергии.

Что же такое горение, роль которого в жизни человеческого общества так велика?

Горение – это режим протекания экзотермических химических реакций, характеризующийся значительной скоростью химического превращения, излучением тепла и света и способностью реакции к прохождению в самоподдерживающемся или самораспространяющемся режиме.

Материальный баланс процесса горения — соотношение (равенство) между количеством веществ, которые вступают в реакцию горения, и количеством веществ (продуктов горения), которые получаются вследствие этой реакции.