Программа спецкурса "Гетерогенное горение" 1 год Лектор - проф. Смирнов Н.Н.

  1. Гомогенные и гетерогенные системы. Химически однородные компоненты. Фазы. Агрегатные состояния. Газофазные и гетерогенные реакции.
  2. Термодинамические условия равновесия для адиабатических, изотермических и изотермически изобарических систем.
  3. Скорости химических реакций. Константы равновесия. Закон действующих масс.
  4. Условия равновесия фаз. Правило фаз. Фазовые переходы 1-го и 2-го рода.
  5. Равновесные и неравновесные фазовые переходы 1-го рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Теплота фазового перехода. Модель Герца-Кнудсена.
  6. Закон изменения массы компонентов в многокомпонентной смеси в интегральной и дифференциальной форме. Определение средней скорости и плотности смеси. Скорости диффузии. Закон Фика. Уравнение неразрывности для смеси в целом. Условие согласования.
  7. Закон изменения количества движения для многокомпонентных смесей. Тензор напряжений для различных компонентов в собственной системе координат и в системе координат, связанной с движением центра масс смеси.
  8. Закон теплопроводности Фурье. Уравнение изменения полной энергии для гомогенной многокомпонентной смеси. Уравнение притока тепла. Изменение энтропии в многокомпонентной смеси. Соотношение Гиббса.
  9. Граничные условия сохранения потоков массы, импульса и энергии на поверхностях раздела фаз в многокомпонентных средах.
  10. Пример решения задачи об испарении одиночной капли в смеси газов при постоянном давлении с применением моделей равновесных и неравновесных фазовых переходов.
  11. Задачи диффузионного и поверхностного горения конденсированных материалов. Гомобарическое приближение. Метод Шваба-Зельдовича. Первые интегралы в задачах горения.
  12. Задача Ф.А. Вильямса о горении одиночной капли в газофазном режиме в атмосфере покоящегося окислителя. Решение А.М. Головина для случая горения капли в потоке.
  13. Гетерогенное диффузионное горение частиц горючего в окислителе.
  14. Решение задачи гетерогенного горения частиц при одновременном учете влияния кинетики химических реакций и внешнедиффузионного торможения.
  15. Совместное гетерогенное и газофазное горение одиночной газифицирующейся частицы в атмосфере газообразного окислителя.
  16. Гетерогенные каталитические реакции дожигания СО на сферических катализаторах из металлов платиновой группы. Стационарная задача с учетом внешнедиффузионного торможения. Нестационарное состояние поверхности катализатора.
  17. Плоские одномерные нестационарные задачи диффузионного горения поверхности горючего в газофазном или гетерогенном режиме.
  18. Численное решение нестационарных задач диффузионного горения капель в невесомости.
  19. Горение плоского слоя топлива при обдувании поверхности потоком окислителя. Определение безразмерного параметра массообмена, характеризующего скорость выгорания поверхности.
  20. Диффузионное пламя в потоке газообразного окислителя над полубесконечным слоем жидкого горючего. Влияние течения, индуцированного в жидкости, на скорость межфазного массообмена.
  21. Диффузионное горение за ударной волной, скользящей над слоем горючего.
  22. Горение твердых унитарных топлив. Режимы конвективного горения канальных и пористых составов.
  23. Уравнения нестационарного распространения пламени в каналах и трещинах в твердом топливе. Численное решение задач конвективного горения. Определение стационарных самоподдерживающихся режимов.
  24. Учет сжимаемости конденсированной фазы при распространении конвективного горения в твердых топливах. О гиперболичности получаемой системы уравнений.