Теория горения и взрыва
Определение коэффициента горючести и характера свечения пламени диэтилового эфира. Вычисление процентного содержания кислорода. Составление уравнения реакции горения ксилола в кислороде. Состав горючих смесей (индивидуальные и сложные вещества).
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.03.2016 |
| Размер файла | 23,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Задание 1.
Определить коэффициент горючести и характер свечения пламени диэтилового эфира
Решение:
Расчет коэффициента горючести.
Коэффициент горючести К является безразмерным коэффициентом и служит для определения горючести вещества. Рассчитанный коэффициент горючести может быть использован для приближенного вычисления температуры вспышки вещества, а также величины нижнего концентрационного коэффициента распространения пламени.
Коэффициент горючести рассчитывается по следующей формуле:
горючесть диэтиловый кислород
К = 4 nС + 4 nS + nH + nN - 2 nO - 2 nCl - 3 nF - 5 nBr,
где nС, nS, nH, nN, nO, nCl, nF, nBr - число атомов углерода, серы, водорода, азота, кислорода, хлора, фтора и брома в молекуле вещества.
Если коэффициент горючести К больше единицы (К 1), то вещество является горючим; при значении К меньше единицы (К < 1) - вещество негорючее.
В молекуле диэтилового эфира С4Н10О:
nС = 4; nH = 10; nO = 1;
К = 4 4 + 10 - 2 1 = 24.
К > 1, следовательно, диэтиловый эфир - горючее вещество.
Определение характера свечения пламени.
Характер свечения пламени веществ при их горении зависит от процентного содержания углерода и кислорода в горючем веществе. При горении веществ в зоне горения происходит процесс их термического разложения. Наличие углерода в зоне горения будет придавать пламени яркость. О характере свечения пламени можно судить по процентному содержанию углерода и кислорода в горючем веществе (табл. 1).
Таблица 1
Характер свечения пламени
|
Характер свечения пламени |
Содержание кислорода в горючем веществе, % |
Содержание углерода в горючем веществе, % |
|
|
Пламя бесцветное |
Более 30 |
До 50 |
|
|
Пламя яркое, не коптящее |
Отсутствует или менее 30 |
Не более 75 |
|
|
Пламя яркое, коптящее |
Отсутствует или менее 25 |
Более 75 |
Рассчитаем процентные содержания углерода и кислорода в диэтиловом эфире. Формула диэтилового эфира С4Н10О.
Процентное содержание углерода рассчитывается по формуле:
где АrС - атомный вес углерода;
МrГВ - молекулярная масса горючего вещества;
nС - количество атомов углерода в формуле горючего вещества.
Процентное содержание кислорода рассчитывается по формуле, %:
где АrО - атомный вес кислорода;
МrГВ - молекулярная масса горючего вещества;
nО - количество атомов кислорода в формуле горючего вещества.
Следовательно, пламя яркое не коптящее.
Ответ: 1. Коэффициент горючести диэтилового эфира К = 24, диэтиловый эфир - горючее вещество;
2. Характер свечения пламени диэтилового эфира - пламя яркое не коптящее.
Задание 2.
Составить уравнение реакции горения в кислороде. Составить уравнение реакции горения в воздухе.
Вещество - ксилол С8Н10.
Решение:
Уравнение реакции горения ксилола в кислороде:
С8Н10 + 10,5О2 = 8СО2 + 5Н2О.
Уравнение реакции горения ксилола в воздухе:
С8Н10 + 10,5(О2 + 3,76N2) =8СО2 + 5Н2О +10,53,76N2
Стехиометрический коэффициент, показывающий число молей кислорода, необходимое для полного сгорания вещества, обозначается буквой . В данной реакции = 10,5.
Задание 3.
Состав горючих смесей (индивидуальные и сложные вещества). Способы задания состава горючих смесей
Индивидуальные химические соединения - это вещества, состав которых можно выразить химической формулой и которые имеют постоянное химическое строение. В качестве примеров индивидуальных химических соединений можно привести следующие: этанол, бензол, ксилол, анилин, диэтиловый эфир, бутилен, уксусная кислота и многие другие. Расчет процесса горения для индивидуальных химических соединений производится по уравнению реакции горения.
К смесям сложных химических соединений или веществам сложного элементного состава относят горючие смеси, которые нельзя выразить химической формулой. Состав этих веществ выражается в процентном содержании отдельных элементов или газов (C, S, H, и др., или СО, СН4, Н2S и др.). К таким веществам можно отнести, например, нефть и нефтепродукты, древесину, жиры, природный газ, генераторный газ, коксовый газ и многие другие органические вещества и смеси.
В зависимости от агрегатного состояния компонентов горючей смеси горение подразделяется на два вида: гомогенное и гетерогенное. Гомогенное горение - это процесс взаимодействия горючего и окислителя, находящихся в одинаковом агрегатном состоянии. Гетерогенное горение - это горение твердых горючих материалов на границе раздела фаз, т.е. горение происходит практически непосредственно на их поверхности.
Для горючих смесей стехиометрического состава (т.е. состава, соответствующего уравнению реакции горения) коэффициент избытка воздуха б = 1, при этом реальный расход воздуха равен теоретическому. В этом случае обеспечивается оптимальный режим горения. Однако добиться полной однородности смеси чрезвычайно трудно. Почти всегда бнесколько больше единицы и находится в интервале значений 1,02 - 1,3 в зависимости от характера сжигаемого вещества. Именно этим обусловлено название коэффициента б - коэффициент избытка воздуха. В действительности для кинетического горения его значения могут быть как больше, так и меньше 1. При б > 1 горючую смесь называют бедной по горючему компоненту, а при б < 1 - богатой по горючему компоненту.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физико–химические основы горения и взрыва. Тепловая, цепная и диффузная теории горения веществ, взрывчатые вещества. Свойства твердых топлив и продуктов сгорания, термодинамические свойства продуктов сгорания. Виды пламени и скорость его распространения.
курс лекций [1,7 M], добавлен 05.01.2013Определение теплоты сгорания для газообразного топлива как суммы произведений тепловых эффектов составляющих горючих газов на их количество. Теоретически необходимый расход воздуха для горения природного газа. Определение объёма продуктов горения.
контрольная работа [217,6 K], добавлен 17.11.2010Методика расчета горения топлива на воздухе: определение количества кислорода воздуха, продуктов сгорания, теплотворной способности топлива, калориметрической и действительной температуры горения. Горение топлива на воздухе обогащённым кислородом.
курсовая работа [121,7 K], добавлен 08.12.2011Распространение пламени в горючих смесях, в газофазных смесях. Воспламенение газовых смесей и скорость распространения пламени. Ламинарное пламя в пылях. Распространение пламени в гибридных смесях. Методика исследования пламени гибридных смесях.
курсовая работа [94,6 K], добавлен 20.03.2008Основы теории диффузионного и кинетического горения. Анализ инновационных разработок в области горения. Расчет температуры горения газов. Пределы воспламенения и давления при взрыве газов. Проблемы устойчивости горения газов и методы их решения.
курсовая работа [794,4 K], добавлен 08.12.2014Определение объемного состава, удельной газовой постоянной, плотности, средней молярной массы и объема смеси. Условия воспламенения горючего материала в результате теплообмена излучением. Коэффициент теплообмена между продуктами горения и поверхностью.
контрольная работа [164,7 K], добавлен 04.03.2012Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014Кинетика горения. Влияние влажности на горение капли углеводородных топлив. Критическое условие воспламенения капли и его зависимость. Метод Зельдовича. Гистерезис горения. Срыв пламени. Горение в потоке воздуха. Естественная и вынужденная конвекция.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.03.2008Оценка адиабатической и действительной температур пламени. Знакомство с особенностями проведения теоретического расчета основных параметров горения и тушения пожаров газовых фонтанов. Характеристика компактного газового фонтана, основное предназначение.
контрольная работа [267,7 K], добавлен 22.04.2014Схема устройства котла пульсирующего горения. Общий вид камеры сгорания. Технические характеристики котлов. Перспективные разработки НПП "Экоэнергомаш". Парогенератор пульсирующего горения с промежуточным теплоносителем паропроизводительностью 200 кг.
презентация [153,2 K], добавлен 25.12.2013Расчет горения топлива в воздухе, состава и удельного объема выхлопных газов, горения природного газа в атмосфере. Определение параметров камеры смешения, сушилки, топки. Составление энергетических балансов. Эксергетический баланс изучаемой системы.
курсовая работа [511,0 K], добавлен 22.02.2015Физико-химические основы горения, его основные виды. Характеристика взрывов как освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени, его типы и причины. Источники энергии химических, ядерных и тепловых взрывов.
контрольная работа [17,8 K], добавлен 12.06.2010Область горения частицы топлива в топке котельного агрегата при заданной температуре. Расчет времени выгорания частиц топлива. Условия выгорания коксовой частицы в конечной части прямоточного факела. Расчет константы равновесия реакции, метод Владимирова.
курсовая работа [759,2 K], добавлен 26.12.2012Закономерности влияния внешних электрических полей на макроскопические характеристики горения органических топлив. Схемы наложения внешнего электрического поля на пламя. Воздействие организованных внешних полей на процесс горения углеводородных топлив.
курсовая работа [42,6 K], добавлен 14.03.2008Обзор и анализ способов утилизации горючих отходов переработки отработавшего ядерного топлива. Исследование и оптимизация процесса плазменного горения модельных горючих водно-органических композиций. Оценка энергозатрат на процесс плазменной утилизации.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 10.01.2015Расчет горения топлива (смесь коксового и доменного газов). Определение теоретически необходимого и действительного количества воздуха, количества продуктов сгорания, их процентного состава и калориметрической температуры. Характеристика видов топлива.
контрольная работа [38,9 K], добавлен 28.04.2013Определение зависимости скорости горения баллистических и смесевых порохов от давления, химической структуры взрывчатых веществ. Анализ влияния положительных и отрицательных катализаторов на горение индивидуальных взрывчатых веществ различных классов.
монография [37,5 K], добавлен 19.08.2010Расчет объемов воздуха, продуктов горения, жаропроизводительности топлива с учетом влаги в воздухе. Составление теплового баланса котлоагрегата по упрощенной методике теплотехнических расчетов Равича. Определение коэффициента полезного действия котла.
практическая работа [52,5 K], добавлен 04.12.2010Нахождение содержания кислорода в продувочном аргоне. Определение функции концентрации кислорода в сосуде по времени продувки. Выражение объема кислорода в сосуде дифференциальным уравнением. Построение графика функции, таблицы по концентрациям кислорода.
задача [19,2 K], добавлен 23.08.2015Способы получения энергии. Способы организации реакции горения, цепные реакции. Общие сведения о ядерных реакциях взаимодействия нейтронов с ядрами. Реакция радиационного захвата и реакция рассеяния. Возможность цепной реакции. Жизненный цикл нейтронов.
курсовая работа [20,0 K], добавлен 09.04.2003
