Сагоревање М

ID: 0971
Врста предмета: теоријско-методолошки
Носилац предмета: Стојиљковић Д. Драгослава
Извођачи: Јовановић В. Владимир, Манић Г. Небојша, Стојиљковић Д. Драгослава
Контакт особа: Стојиљковић Д. Драгослава
Ниво студија: Мастер академске студије – Машинско инжењерство
ЕСПБ: 6
Облик завршног испита: усмени
Катедра: Катедра за технологију материјала

Извођења

Циљ

Циљ предмета је да студент: стекне основна знања о значају процеса сагоревања; разуме различите дефиниције процеса сагоревања; разуме физичке и хемијске процесе који се одвијају при сагоревању; сагледа најважније законе који се примењују за процесе сагоревања; сагледа основе термодинамике процеса сагоревања; разуме материјални и енергетски биланс процеса сагоревања; разуме основе хемијске статике и кинетике топлотних процеса; сагледа врсте хемијских реакција које се одвијају у процесима сагоревања; разуме брзину хемијске реакције и утицајне величине; разуме појаву хемијске равнотеже, значај при анализи одвијања хемијских реакција и утицајне величине; разуме топлотне ефекте хемијских реакција; сагледа термохемијске законе; сагледа физичке и физичко-хемијске појаве у процесу сагоревања (механизми мешања горива и оксидатора, адсорпција и апсорпција, дифузија); стекне основна знања о моделирању процеса сагоревања; сагледа поделу процеса сагоревања према различитим критеријумима; разуме процесе паљења, простирање пламена и стабилизације фронта пламена; разуме феномене и специфичности сагоревања гасовитих, течних и чврстих горива; сагледа технологије и уређаје за сагоревање гасовитих, течних и чврстих горива; разуме настајање токсичних компоненти током процеса сагоревања и начине смањења загађења ваздуха.

Исход

Након успешно завршеног курса студенти ће бити оспособљени да: изврше прорачуне материјалног и топлотног биланса процеса сагоревања; одреде врсте хемијских реакција значајне за одвијање процеса сагоревања; дефинишу најважније кинетичке параметре за разматране хемијске реакције; одреде топлотни ефекат хемијских реакција; изврше анализу утицајних параметара на одвијање хемијских реакција и кинетичке параметре; сагледају начине паљења горива и простирања фронта пламена; примене расположиве технике стабилизације пламена; овладају техникама испитивања пламена; изврше анализу ефикасности процеса сагоревања; изврше избор технологије и уређаја за сагоревање са циљем задовољења енергетских и еколошких карактеристика; знају да примене расположиве моделе процеса сагоревања; изврше поређење и анализу процеса сагоревања на основу експерименталних резултата и резултата моделирања; изврше одређивање токсичних компоненти које настају при сагоревању; изврше избор најбоље технологије за смањење емисије токсичних компоненти; изврше анализу утицаја процеса сагоревања на животну средину.

Садржај теоријске наставе

Основи термодинамике процеса сагоревања, општи појмови, материјални и енергетски биланс процеса. Основи хемијске статике и кинетике топлотних процеса. Брзина хемијских реакција. Врсте хемијских реакција. Хемијска равнотежа. Физичке и физичко-хемијске појаве у процесу сагоревања (адсорпција и апсорпција, дифузија). Закони за феномене преноса и аналогије. Појаве паљења и самопаљења. Фронт пламена и талас детонације. Брзина простирања фронта пламена и стабилно сагоревање. Специфичности сагоревања чврстих, течних и гасовитих горива. Уређаји за сагоревање различитих врста горива. Основе моделирања сагоревања чврстих, течних и гасовитих горива. Еколошки аспекти сагоревања. Узроци, механизми настанка токсичних компоненти (сумпорни оксиди, азотни оксиди, угљен моноксид, чврсте честице и др.) и могућности спречавања. Мере и поступци за смањење емисије токсичних компоненти (примарни и секундарни поступци).

Садржај практичне наставе

Хемијска кинетика, решавање проблема брзине хемијских реакција и хемијске равнотеже у области сагоревања. Топлота формирања. Дисоцијација продуката сагоревања, прорачун количине и састава продуката сагоревања и температуре сагоревања за различите врсте горива. Непотпуно сагоревање, одређивање количине и састава продуката сагоревања и температуре сагоревања. Дужина ламинарног пламена, утицајне величине, експериментално одређивање. Границе стабилног сагоревања, дефиниције и експериментално одређивање. Концентрационе границе паљења, дефиниције и експериментално одређивање. Брзина простирања фронта пламена, дефиниције и експериментално одређивање. Уређаји за мерење емисије токсичних компоненти, подела и принципи рада. Мерење емисије токсичних компоненти из процеса сагоревања и прерачунавања у складу са захтевима стандарда.

Услов похађања

Нема посебних услова за похађање предмета.

Ресурси

Експерименталне инсталације за мерење брзине простирања фронта пламена, концентрационих граница паљења и др., карактеризацију ламинарног и турбулентног пламена. Експериментална инсталација за испитивање енергетске ефикасности и емисије загађујућих материја из процеса сагоревања различитих уређаја за загревање (инсталација садржи пећ/котао, систем за одвод димних гасова, дигиталну вагу за мерење масе и систем за аквизицију података).

Фонд часова

Укупан фонд часова: 75

Активна настава (теоријска)

Ново градиво: 30
Разрада и примери (рекапитулација): 0

Активна настава (практична)

Аудиторне вежбе: 8
Лабораторијске вежбе: 20
Рачунски задаци: 2
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 0
Студијски истраживачки рад: 0

Провера знања

Преглед и оцена рачунских задатака: 2
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 3
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 0
Колоквијум са оцењивањем: 0
Тест са оцењивањем: 5
Завршни испит: 5

Провера знања (укупно 100 поена)

Активност у току предавања: 5
Тест/колоквијум: 40
Лабораторијска вежбања: 10
Рачунски задаци: 5
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Завршни испит: 40
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

Литература

Душан Драшковић, Милан Радовановић, Мирољуб Аџић, Сагоревање, pp. 278, ISBN: 86-7083-022-1, Машински факултет Београд, Београд, 1986.; Милан Радовановић, Приручник за лабораторијске вежбе из сагоревања, pp. 79, ISBN: 86-7083-023-X, Машински факултет Београд, Београд, 1986.; Владимир Јовановић, Приручник за лабораторијске вежбе из Погонских материјала, pp.197, ISBN: 978-86-6060-095-2, Машински факултет Београд, Београд, 2021.; Irvin Glassman, Richard A. Yetter, Nick G. Glumac: Сагоревање, Elsevier, 5th Edition, 2014, Hardback ISBN: 9780124079137, eBook ISBN: 9780124115552