Казанський міжвузівський інженерний центр
"НОВІ ТЕХНОЛОГІЇ"
ГОУ ВПО КДТУ
Контрольна робота.
Теорія горіння та вибуху
На тему:
"Класифікація вибухів по щільності речовини, за типами хімічних реакцій."
Казань 2011
Зміст
Введення
Вибухи
Класифікація вибухів по щільностіречовини два основних типи
Класифікація за типами хімічнихреакцій
Список використаної літератури
Введення
Горіння - з дитинства і назавжди вражаєнашу уяву феномен природи - безсумнівно один з найважливіших для природи і людськоїпрактики фізико-хімічних процесів. Грецький міф про Прометея, що викрав вогоньу богів і віддав його людям, культ вогню в інших стародавніх міфологіях - своєрідна "поетична данину ролі вогню в виникненні цивілізації.
Наукове дослідження горіння почалосяв XVIII в, маєте зі стрімкерозпиванням хімії. Па початковому етапі горіння визначалося як з'єднання з киснемгорючих речовин (п першу чергу містять водень і вуглець). Узагальнюючи цю точкузору, хіміки формулюють в той час широко відомий вислів: "Життя- Це повільне горіння "; цей вислів залишається першим і понині, оскількисаме з'єднання з киснем накопиченого рослинами пального служить джереломенергії людини і взагалі живих істот.
З'ясування хімічної суті горінняна цьому ранньому етапі розвитку павуки підготувало базу для розвитку енергетики та термодинаміки,оскільки горіння - сонорні постачальник газів високої температури і енергії, В кінціXIX в. інтенсивно займаються важливідослідженні хіміко-термодинамічних рівноваг і системі Н 3 -Н а О - СО-СО,-С-О,,визначальних у першому наближенні температуру, що досягається при горінні вуглеводневихпалив, і склад продуктів горіння газон, твердих і рідких, речовин.
Етап вивчення горіння і вибухів, що почавсяв кінці XIX ст. і триваючийдо теперішнього часу, був пов'язаний з появою двигунів внутрішнього згоряння,розвитком внутрішньої балістики артилерійських знаряддя та вибухової справи, а в останнідесятиліття - з широким впровадженням в техніку реактивних двигунів. Це багато в чомустимулювало швидкий розвиток науки про горіння.
На сучасному етапі досліджень процесугоріння н центрі уваги стоїть питання про швидкість хімічного перетворення. Сьогоднігорінням і вибухом ми називаємо швидке протікання реакції в речовині, яке впочатковому стані інертно. При цьому вирішальним виявляється виділення тепла і/абоактивних центрів при самої реакції. У сучасному поминанні з поняттями горінні,вибуху, полум'я, детонації і т, д. зв'язується характер протікання реакції, а неїв хімічний вміст: ми говоримо, наприклад, про полум'я розкладання озоне 20 3 - * 30 ї , хоча в цій реакції виділяється, а не споживається кисень.Зрозуміло> повністю навчити характер проникання реакції молкні, лише знаючиїї елементарні акти, механізм і кінетику хімічного перетворення. Розвиток теоріїгоріння виявилося, таким чином, тісно пов'язаним - і логічно і історично -з працями академіка М.М. Семенова і його школи. Заснований Н. Н, Семеновим Інститутхімічної, фізики АН СРСР зберігає провідне положення і сьогодні, коли збільшиласячисло і розширилася географія установ, що працюють в області горіння івибухів. Відзначимо імена пішли з життя чудових учених. На стику хімічноїкінетики і науки про горіння плідно працювали В.В. Воєводський, А.В. Загулін, А.А.Ковальський, В. Н, Кондратьєв.
Поруч з радянською школою хімічноїкінетики виникла і радянська школа сучасної науки про горіння,
Розвиток теорії горіння призвело до формуваннядеяких специфічних, асимптотичних по своїй природі понять і математичнихметодів. Справа в тому, що для теорії горіння типова вельми сильна залежність швидкостіхімічної реакції від температури. Якщо підходити до справи з точки зору чисельногорішення виходять рівнянь, це викликає труднощі. Але це ж обставинаобумовлює плідність асимптотичних підходів. Само основоположне поняттяв теорії горіння - поняття полум'я, що поширюється з постійною швидкістю,не залежної від умов підпалювання та обумовленою тільки властивостями і станомгорючої суміші, - являє собою продукт асимптотичного підходу.
Сильна залежність швидкості хімічноїреакції від температури обумовлює також специфічне для теорії горіння різкевідмінність режимів протікання реакції: існування займання, різноманітнихкритичних умов зміни режимів, для яких характерна сильна, в межі стрибкоподібназалежність режиму від параметрів задачі.
Саме ці асимптотичні поняття іпідходи мають значення, далеко виходить за межі теорії горіння. Свідченнямцього є, наприклад, проблеми механіки полімерів, руйнування матеріалів, поширенняімпульсів по нервових тканинах, у цих і в багатьох інших проблемах з великим ефектомвикористовувалися методи теорії горіння.
Цікаві постановки задач виникаютьпри дифузійному горінні, коли реагують речовини спочатку простороворозділені. У цьому випадку можна вважати в першому наближенні, що швидкість хімічноїреакції нескінченна, проте для кількості згорає речовини і для кількості тепла,виділяється в одиницю часу, виходять кінцеві вирази. При зменшенні швидкостіреакції товщина зони зростає, але лише до певної межі, за яким слідуєзрив, погасання полум'я - один з типових прикладів критичних умов у теоріїгоріння.
Як приклад парадоксальної ситуації,з якою часто доводиться стикатися в теорії горіння, згадаємо питання про гідродинамічноїнестійкості плоского фронту полум'я. Прямий аналіз показує, що тонкий плоскийфронт полум'я абсолютно нестійкий до просторовим викривлень, якою б довжинихвилі вони небилиці. Цей видатний результат належить чудовому радянськомуфізику-теоретику Л.Д. Ландау (незалежно і практично одночасно він отриманий такожфранцузьким ученим Дарині (С. Вагпеів)). І тим цікавіше було з'ясування фізико-хімічнихі гідродинамічних факторів, що забезпечують стабільність вогню, яка спостерігаєтьсяв експериментах.
Теорія горіння, як частина математичноїфізики, включає і використовує досягнення багатьох споріднених наук - теорії тепло- І масообміну, газодинаміки реагуючих потоків, хімічної кінетики, турбулентногоруху газу та ін Відбираючи матеріал для книги, пропонованої увазі читача,автори прагнули включити в неї питання, найбільш повно характеризують специфікутеорії горіння як з позиції нових цікавих фізико-хімічних і гідродинамічнихефектів, так в з точки зору розроблених в теорії нових математичних методів,які можуть бути корисні читачеві при вирішенні різноманітних завдань, навіть вельмидалеких від теорії горіння. Саме на ці методи ми хотіли звернути увагу читача,і назва книги підкреслює цю її особливість: до "теорії горіння" додановизначення "математична". Підкреслимо ще раз, що основний математичнийфакт теорії горіння укладений в наступному: вихідні диференціальні рівняння молекулярнихі макроскопічних процесів і хімічної кінетики мають безперервні рішення, безперервнимчином залежать від параметрів, початкових і граничних умов. Але при виділенніасимптотик виникає стрибкуватість рішень, їхня критичність до малого змініпараметрів, тобто характер рішення різко змінюється.
Вибухи
Вибухи найчастіше відбуваються на пожежо-та вибухонебезпечних об'єктах,де можуть виникнути умови для утворення газо-пароповітряних сумішей, пилоповітрянихсумішей, де у великих кількостях застосовуються вуглеводневі гази (метан, етан,пропан). Можливі вибухи котлів у котельнях, газової апаратури, продукції і напівфабрикатівхімічних заводів, парів бензину та інших компонентів, борошна на млинах, пилуна елеваторах, цукрової пудри на цукрових заводах, деревного пилу на деревообробнихпідприємствах.
Можуть бути вибухи в житлових приміщеннях, коли люди забувають вимкнутигаз. Вибухи відбуваються на газопроводах при поганому контролі за їх станом і недотриманнівимог техніки безпеки при їх експлуатації. До тяжких наслідк...
