Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА РЕАГИРОВАНИЯ В САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕМСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ СИНТЕЗЕ – НОВОМ НАПРАВЛЕНИИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Методические указания Казань КГТУ 2011 УДК 541.124 Составители: А.С. Михайлов Д.Р. <...> Ерова Методы воздействия на скорость распространения фронта реагирования в самораспространяющемся высокотемпературном синтезе – новом направлении химико-технологических процессов: методические указания / А.С. Михайлов, Д.Р. Ерова; М-во образ. и науки РФ, Казан. гос. технол. ун-т. <...> Особое внимание уделено физикохимическим явлениям, Изложены основы процессов взаимодействия реагентов в волне сопровождающим экзотермические процессы. <...> Приведены примеры воздействия внешних факторов на скорость горения как интегральную характеристику СВС. <...> Предназначено для студентов химико-технологических специальностей, изучающих горение как химико-технологический прием получения новых материалов и изделий из них в волне горения. <...> Подготовлено на кафедре «Химия и технология гетерогенных систем». <...> 14 1.4.3 Зависимость скорости горения от дисперсности реагентов…15 1.4.4 Зависимость скорости горения от диаметра образца………. <...> 19 1.4.7 Влияние массовых сил на горение гетерогенных систем с конденсированными продуктами………………………………. <...> ………….35 3 Обозначения х – толщина зоны прогрева, [мм] а – коэффициент температуропроводности, [м2/с] U – линейная скорость горения, [мм/с] d – размер частиц, [мкм] l – масштаб гетерогенности, [мкм] ri – радиус i-го компонента, [мкм] Тад – адиабатическая температура, [К] То – начальная температура реакционной смеси, [К] Q – тепловой эффект реакции, [кДж/моль] Сср – средняя теплоемкость продуктов реакции, [кДж/моль·К] λ- коэффициент теплопередачи <...>
Методы_воздействия_на_скорость_распространения_фронта_реагирования_в_самораспространяющемся_высокотемпературном_синтезе_–_новом_направлении_химико-технологических_процессов.pdf
УДК 541.124
Составители: А.С. Михайлов
Д.Р. Ерова
Методы воздействия на скорость распространения фронта
реагирования в самораспространяющемся высокотемпературном
синтезе – новом направлении химико-технологических процессов:
методические указания / А.С. Михайлов, Д.Р. Ерова; М-во образ. и
науки РФ, Казан. гос. технол. ун-т. – Казань: КГТУ, 2011. – 36 с.
горения реакций СВС. Особое внимание уделено физикохимическим
явлениям,
Изложены основы процессов взаимодействия реагентов в волне
сопровождающим экзотермические
процессы. Приведены примеры воздействия внешних факторов на
скорость горения как интегральную характеристику СВС.
Предназначено для
студентов химико-технологических
специальностей, изучающих горение как химико-технологический
прием получения новых материалов и изделий из них в волне
горения. Может быть полезно также при изучении дисциплин по
основам теории горения и при проектировании малогазовых
пиротехнических композиций.
Подготовлено на кафедре «Химия и технология гетерогенных
систем».
Печатается по решению методической комиссии инженерного
химико-технологического института КГТУ
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. каф. ТТХВ В.М. Борисов
д-р хим. наук, проф. каф. ХТОСА
Р.З. Гильманов
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………............5
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………..................6
1.1 Методы управления процессами СВС…………………………...6
1.2 Реагирование в гетерогенных системах………………………….7
1.3 Скорость распространения стационарной волны реакций СВС..9
1.4 Влияние управляющих факторов на скорость горения реакций
СВС……………………………………………………………………13
1.4.1 Влияние качества перемешивания…………………………….13
1.4.2 Зависимость скорости горения от давления………………….14
1.4.3 Зависимость скорости горения от дисперсности реагентов…15
1.4.4 Зависимость скорости горения от диаметра образца………...16
1.4.5 Зависимость скорости горения от плотности сформованного
элемента………………………………………….…………………....16
1.4.6 Зависимость скорости горения от соотношения
компонентов…………………………………………………………..19
1.4.7 Влияние массовых сил на горение гетерогенных систем
с конденсированными продуктами……………………………….....20
1.4.8 Механоактивация как метод управления реакциями СВС…..22
1.4.9 Электрофизические и электрохимические аспекты
СВС-процесса……………………………………………………..….25
1.4.10 Влияние электромагнитного поля…………….………..……26
1.4.11 Влияние магнитного поля……………………..……..….…...27
2 РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ….……………..28
2.1 Порядок выполнения работы……………………..………….….29
2.1.1 Расчетные исследования………………………………...……..29
2.1.1.1 Условия реализации химико-технологических процессов
в режиме горения……………………………………….……………29
2.1.2 Подготовка компонентов…………………………………..…..30
2.1.3 Изготовление образцов………………………………….……..31
2.1.4 Реализация СВС………………………………………….……..31
2.1.5 Оформление отчета………………………………………….…32
2.2 Меры безопасного выполнения работы……………..….….…..32
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ…………………...……...….…......…33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………...…….……...……….34
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ………..…………..35
3
Стр.3