поиск по сайту

Теория горения


Горение - сложное, быстро протекающее химическое превращение, со­провождающееся выделением значительного количества тепла и ярким све­чением. По СТБ 11.0.02-95 «Система стандартов пожарной безопасности. Пожарная безопасность. Общие термины и определения» горение - это экзо­термическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся свечением или (и) выделением дыма. Реакция горения, как быстро протекающее химическое превращение, сопровождается выделением значительного количества тепла. В большинстве случаев горение происходит в результате экзотермического окисления вещества, способного к горению (горючего), - окислителем (кис­лородом воздуха, хлором, закисью азота и др.). К горению относят и другие процессы, связанные с быстрым превращением и тепловым или цепным их ускорением: разложение взрывчатых веществ, озона; взаимодействие оксидов натрия и бария с диоксидом углерода; распад ацетилена и т. д.

Все термохимические реакции горения являются экзотермическими ре­акциями, так как они протекают с выделением большого количества тепла. Количество выделяющегося тепла зависит от элементарного состава горю­чего вещества и полноты его сгорания.

Пламя представляет собой видимую часть зоны горения, характеризую­щуюся свечением и излучением тепла. При горении оно само становится источником непрерывного потока тепла и химически активных веществ.

Горение представляет собой комплекс взаимосвязанных химических и физических процессов. Важнейшие процессы при горении - тепло- и массо- перенос.
Наиболее общим свойством горения является способность возникшего очага пламени перемещаться по всей горючей смеси путем передачи тепла или диффузии активных частиц из зоны горения в свежую смесь. В первом случае реализуется тепловой, а во втором - диффузионный механизм рас­пространения пламени. Как правило, горение протекает по комбинирован­ному тепловому диффузионному механизму.

Для процессов горения характерно наличие критических условий (по со­ставу смеси, давлению, температуре, геометрическим размерам системы) возникновения и распространения пламени.

Во всех случаях для горения характерны три типичные стадии: возник­новение, распространение и погасание пламени.

Одним из основных обязательных условий горения является наличие го­рючей среды, в состав которой входят горючие вещества (или смеси), спо­собные к распространению горения.

Горение может быть полным и неполным. Полное горение, например, протекает при избытке кислорода. В этом случае продуктами горения явля­ются диоксид углерода, вода, азот, сернистый ангидрид. Неполное горение происходит при недостатке кислорода. Продуктами горения при этом явля­ются ядовитые и горючие вещества (оксид углерода, спирты, кетоны, альде­гиды и др.). Для полного сгорания горючих веществ необходимо опреде­ленное количество воздуха. Например, для полного сгорания 1 кг древесины необходимо 4,18 м3 воздуха, торфа - 5,8 м3, пропана - 23,8 м3.

В зависимости от агрегатного состояния и свойств горючей смеси, горю­чего и окислителя горение может быть гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходных веществ имеет место химически однородная система (паров, газов). Если компоненты горючей смеси равномерно пере­мешены, то в этом случае имеет место горение гомогенной предварительно перемешанной (чаще газовой) системы. Если же горючее вещество и окис­литель не перемешаны, то происходит диффузионное горение. Обычно го­могенное горение характерно для газов и парообразных горючих веществ в среде газообразных окислителей.

Гетерогенное горение имеет место при наличии раздела фаз в горючей системе, например, горение жидких и твердых горючих веществ в среде га­зообразных окислителей. При этом горючее вещество и газообразующий окислитель (воздух) имеют поверхность раздела.

Большинство пожаров характеризуются гетерогенным, диффузионным горением, зависящим от диффузии окислителя (чаще всего воздуха) в зону горения.

Взрыв - быстрое неконтролируемое горение газо-, паро-, пылевоздуш- ных смесей с образованием сжатых газов. Взрыв сопровождается быстрым выделением большого количества энергии. В результате взрыва взрыво­опасная (или взрывчатая) смесь, заполняющая объем, в котором произошло выделение энергии, превращается в сильно нагретый газ с высоким давле­нием. Этот газ с большой силой воздействует на окружающую среду, вызы­вая образование взрывной волны. Разрушения, вызванные взрывом, обу­словлены действием взрывной волны. По мере удаления от места взрыва механическое воздействие взрывной волны ослабевает.

Горючие вещества могут находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях. Имеются определенные отличия процессов горения жидких, твердых и газообразующих веществ и материалов.

Горение жидкостей представляет собой сложный физико-химический процесс, протекающий при взаимном влиянии кинетических, тепловых и гидродинамических явлений. Горение жидкостей происходит в газовой фа­зе. В результате испарения над поверхностью жидкости образуется паровая струя, смешение и химическое взаимодействие которой с кислородом воз­духа обеспечивает формирование горючей среды и зоны горения. Зоной го­рения является тонкий светящийся слой газов, в который с поверхности жидкости поступают горючие пары, а из воздуха диффундирует кислород.

Горение твердых веществ отличается от горения газов наличием стадии разложения и газификации. Горение в среде газообразного окислителя чаще всего происходит в результате воспламенения летучих продуктов пиролиза. Превращение твердого горючего вещества в продукты горения не сосредо­точено только в зоне пламени.

Процесс горения твердых веществ имеет многостадийный характер. Под воздействием внешнего тепла вначале происходит нагрев твердой фазы, со­провождающийся разложением и выделением газообразных продуктов. За­тем эти продукты воспламеняются и сгорают. Тепло от образовавшегося факела воздействует на поверхность твердого вещества, вызывая поступле­ние в зону горения новых порций горючих газов.

Процесс горения пылей (газовзвесей) в существенной степени определяется механизмом теплопередачи во фронте пламени. Существует несколько теорий, объясняющих закономерности распространения пламени по газовзвесям с пози­ций кондуктивной, радиационной и кондуктивно-радиационной теплопередачи из зоны горения в свежую смесь. Для органических систем теплопередача осу­ществляется в основном путем кондуктивно-конвективного теплообмена. Вслед­ствие низких температур газификации горючего, а также узких зон горения пре­обладающим механизмом теплопередачи является теплопроводность по газу.





Если Вам необходимо написание реферата, курсовой или дипломной работы по данной теме, Вы можете

Позвонить:

Ещё из раздела Основы безопасности жизнедеятельности

    Одной из основных категорий в курсе Безопасности жизнедеятельности является опасность . Признаки опасности : — временные параметры; — распространенность действия; — импульсная и кумулятивная составляющие; — локализация ...
      Горение – это интенсивные химические окислительные реакции, которые сопровождаются выделением теплоты, дыма и свечением. Горение может возникнуть только при одновременном наличии трех условий: присутствии горючего вещества, окислителя и ...
        Большинство объектов железнодорожного транспорта характеризуются массовым пребыванием людей. Пожары, прежде всего опасны для людей. Как показывает практика, причиной гибели людей является не только не­своевременное предупреждение о пожаре, но и ...




        © 2006-2022 ИП Антонович А.С.
        +375-29-5017588
        +375-29-1438110
                                
        zavtrasessiya.com

        Сайт работает на платформе Nestorclub.com