combustion

Фізика горіння

Викладає: доц. Пономаренко Сергій Миколайович
Дисципліна “Фізика горіння” входить до циклу професійної та практичної підготовки. Програма орієнтована на студентів, які навчаються за спеціальністю “105 Прикладна фізика та наноматеріали”.

Дисципліна знайомть студентів з науковими уявленнями про горіння, теоріями теплового і ланцюгового вибуху, запалювання та розповсюдження полум’я, детонації і ударних хвиль; вивчення умов виникнення і поширення горіння, умов переходу горіння у вибух, параметрів горіння газів, рідин і твердих горючих матеріалів; оволодіння методами розрахунку об’єму і складу продуктів горіння, теплоти і температури горіння.

Метою навчальної дисципліни є

  • отримання професійних знань в області законів горіння потоку для розрахунку параметрів процесу в елементах енергетичного устаткування;
  • отримання професійних знань в області перетворення теплової енергії в механічну, визначення умов горіння та їх оптимізацію для  конструювання та експлуантації енергетичних установок.

Основні завдання навчальної дисципліни. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:

  • знань  про процеси горіння, теорії теплового і ланцюгового вибуху, запалювання та розповсюдження полум’я, детонації і ударних хвиль; умов виникнення і поширення горіння, умов переходу горіння у вибух, параметрів горіння газів, рідин і твердих горючих матеріалів; методів розрахунку об’єму і складу продуктів горіння, теплоти і температури горіння.
  • умінь ставити, аналізувати та розв’язувати задачі теорії горіння; проводити дослідження процесів горіння в об’єктах енергетичних систем, включаючи експериментальні установки, новітні джерела енергії тощо, без чого неможливе їх проектування та експлуатація.
  • досвід аналітичного, чисельне таекспериментального дослідження параметрів процесу горіння для розрахунків і проектування раціональних конструкцій об’єктів нової техніки, а також лабораторних установок для фізичних досліджень;

Робоча програма дисципліни (Силабус)

Графік проведення занять

Лекції/Практичні: Середа 12:20 – 13:55

Сторінка дисципліни:

  1. Google ClassRoom: https://classroom.google.com/c/MTUzMzA1ODEzNDEz
  2. Moodle: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=1264

 

Лекції:

1. Вступ до фізики горіння

Елементи хімічної фізики горіння

2. Фізика хімічних реакцій

3. Термодинаміка хімічних реакцій (Хімічна термодинаміка)

4. Кінетика хімічних реакцій.

5. Ланцюгові реакції. Горіння водню та вуглецю

Темломасоперенос в процесах горіння

6. Масообмін в процесах горіння. Випаровування краплі рідини.

7. Енергообмін в процесах горяння.  Горіння краплі рідини.

9. Поширення ламінарного полум’я в газофазних сумішах. Нормальна швидкість горіння.

10. Горіння ламінарного струменя. Турбулентне горіння.

 Література:

1. Пономаренко, С. М. Основи фізики горіння: навчальний посібник / С. М. Пономаренко ; НТУУ «КПІ» – Київ : НТУУ «КПІ», 2016. – 85 c. – Бібліогр.: с. 84–85.

2.  Law C. K. — Combustion physics. — CUP, 2006. — 742 p. — ISBN 9780521870528.
3. Turns R. S. — An Introduction to Combustion : Concepts and
Applications. — 3rd ed. — New York : McGaraw-Hill, 2012. — 754 p. — ISBN 978-0-07-338019-3.
4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. — Теоретическая физика. — В 10 т. Том VI. Гидродинамика. — 5-е. — М. : Физматлит, 2000. — 731 с.
5. Сполдинг Д. Б. — Горение и массообмен. /. — Пер. Р. Н. Гизатуллин, В. И. Ягодкин. — М. : Машиностроение, 1985. — 237 с.
6. Фукс Н. А. — Испарение и рост капель в газообразной среде. — М. : Издательство АН СССР, 1958. — 93 с.

За результатами вивчення дисципліни, студенти пишуть статті на конференцію, захищають бакалаврські та магістерські роботи:

Виступи на конференції

  1. Чорний, А. П. Вплив закрутки потоку на утворення оксидiв азоту / А. П. Чорний, С. Г. Кобзар, С. М. Пономаренко // Матеріали XIV Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспiрантiв та молодих вчених «Теоретичні i прикладні проблеми фізики, математики та інформатики». Секція «Фiзика енергетичних систем», м. Київ, 26-28 травня 2016. – Київ : НТУУ «КПІ». – 2016. – C. 136-138. – Бібліогр.: 2 назви.
  2. Чорний, А. П. Вплив стадiйного спалювання метану на утворення оксидiв азоту / А. П. Чорний, С. Г. Кобзар, С. М. Пономаренко // XV Всеукраїнська науково-практична конференцiя студентiв, аспiрантiв та молодих вчених «Теоретичнi i прикладнi проблеми фiзики, математики та інформатики», 25-27 травня 2017 року, м. Київ. – Київ : ВПI ВПК «ПОЛIТЕХНIКА», 2017. – С. 110-112. – Бібліогр.: 4 назви.
  3. Чорний, А. П. Вплив стадiйного спалювання метану на утворення оксидiв азоту / А. П. Чорний, С. Г. Кобзар, С. М. Пономаренко // Теоретичнi i прикладнi проблеми фiзики, математики та інформатики : матеріали XVI Всеукраїнської науково-практичної конференцiї студентiв, аспiрантiв та молодих вчених, 26-27 квiтня 2018 року, м. Київ / КПІ ім. Ігоря Сікорського, ФТІ. – Київ : ВПI ВПК «ПОЛIТЕХНIКА», 2018. – С. 106-108. – Бібліогр.: 4 назви.
  4. Бурлака, А. О. Моделювання процесу горiння метану в мiкроканалi / А. О. Бурлака, С. М. Пономаренко // Теоретичнi i прикладнi проблеми фiзики, математики та інформатики : матеріали XVI Всеукраїнської науково-практичної конференцiї студентiв, аспiрантiв та молодих вчених, 26-27 квiтня 2018 року, м. Київ / КПІ ім. Ігоря Сікорського, ФТІ. – Київ : ВПI ВПК «ПОЛIТЕХНIКА», 2018. – С. 76-78. – Бібліогр.: 8 назв.
  5. Бурлака, А. О. Оцiнка критичного значення дiаметру гасiння в мiкроканалi / А. О. Бурлака, С. М. Пономаренко // XVII Всеукраїнська науково-практична конференцiя студентiв, аспiрантiв та молодих вчених «Теоретичнi i прикладнi проблеми фiзики, математики та інформатики» (Україна, м. Київ, 25-26 квiтня 2019 р.) : матерiали конференцiї. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – С. 70–71. – Бібліогр.: 8 назв.
  6. Полванов, Б. М. Вплив розмiру вугiльних частинок на процес їх горiння у сумiшi метану та повiтря / Б. М. Полванов, С. М. Пономаренко, С. Г. Кобзар // XVII Всеукраїнська науково-практична конференцiя студентiв, аспiрантiв та молодих вчених «Теоретичнi i прикладнi проблеми фiзики, математики та інформатики» (Україна, м. Київ, 25-26 квiтня 2019 р.) : матерiали конференцiї. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – С. 86–89. – Бібліогр.: 7 назв.

Бакалаврські та магістерські роботи

  1. Чорний, А. П.  Фізичні умови спалювання метану та їх застосування в теплоенергетичних установках/бакалаврська робота. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Чорний Андрій Петрович. – Київ, 2016.
  2. Чорний, А. П. Вплив стадійної подачі повітря при спалюванні метану на процес утворення оксидів азоту : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Чорний Андрій Петрович. – Київ, 2018. – 81 с.
  3. Бурлака А.О. Моделювання процесу горіння суміші метану і кисню в мікро каналі/бакалаврська робота. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Бурлака Анастасія Олегівна. – Київ, 2017.
  4. Бурлака А.О. Моделювання процесу горіння суміші метану і кисню в мікро каналі/ магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Бурлака Анастасія Олегівна. – Київ, 2017.
  5. Полванов Б.М. Вплив розміру вугільних частинок на процес їх горіння у метаноповітряній суміші//бакалаврська робота. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Полванов Богдан Мирославович. – Київ, 2018.

Напишіть відгук

Офіційний портал Кафедри фізики енергетичних систем Київського політехнічного інституту