ELTE Kémiai Intézet

Az előadásokat tömbösítve tartom meg, két egymást követő szombaton. A megfelelö szombatok kiválasztásába a kurzus minden résztvevője beleszólhat a kurzusmailen.

Tematika:

1. Az égéstudomány és alapfogalmai

Az égéstudomány tárgyköre, kapcsolata a kémiával, fizikával, matematikával és a műszaki tudományokkal. Az égéstudomány története, szervezetei és a tématerület főbb folyóiratai. Alapfogalmak: lamináris és turbulens lángok, előkevert és nem előkevert lángok. Sztöchiometriai arány. Lamináris égési sebesség. Főbb kísérleti elrendezések lángok vizsgálatára.

2. Néhány fontosabb égési reakció kémiája

A hidrogén égése: a robbanási határok hőmérséklet és nyomásfüggése, a határok értelmezése részletes reakciómechanizmussal. A nedves CO égése. A metán égése: a C1 és C2 reakciólánc. Nagyobb szénhidrogének égése. Korom keletkezése lángokban.

3. Alacsony hőmérsékletű szénhidrogén-oxidáció

A motorok kopogása. Oktánszám. A jól működő és a kopogó robbanómotor működése. A szénhidrogének öngyulladásának reakciómechanizmusa. A belső H-atom leszakítás szerkezetfüggése. Kétlépcsős gyulladás és a gyulladás negatív hőmérsékletfüggése. Kísérleti elrendezések az alacsony hőmérsékletű szénhidrogén-oxidáció vizsgálatára.

4. Nitrogén-oxidok keletkezése lángokban

Nitrogén-oxidok lángokban és eredetük. A Zeldovich-NO keletkezésének mechanizmusa, jellemzői, kísérleti vizsgálata és számítása. A prompt-NO keletkezésének mechanizmusa, jellemzői, kísérleti vizsgálata és számítása. NO keletkezése N₂O útján és a tüzelőanyag nitrogén-vegyületeiből.
Módszerek az NO koncentráció csökkentésére. A lépcsős tüzelés kémiai kinetikai háttere. Szelektív katalitikus redukció. A Thermal De-NOx eljárás jellemzői és kinetikai alapjai.

5. Gázreakciók kémiai kinetikai vizsgálata

Összetett reakciórendszerek leírása. Kísérleti módszerek gázreakciók vizsgálatára: Lökéshullámcsövek, impulzus fotolízis kinetikai spektroszkópiával, kisüléses áramlás, sebességiállandó arányok végtermékanalízisből. Az egyes módszerek előnyei és korlátai. A gázkinetikai adatok jellemzői és pontossága. Az adatok keletkezése és feldolgozása. Adatbázisok. A sebességi együtthatók hőmérséklet- és nyomásfüggésének paraméterezése.

6. A reagáló áramlások leírása

A világ egy 3D reakció-diffúzió-konvekció rendszer. A reagáló áramlások jellemzése. Mérlegegyenletek egydimenziós lamináris előkevert lángok leírása. Egyszerüsítő feltevések. Az általános 1D mérlegegyenlet. Mérleg egyenletek összes tömegre, egy anyagfajta tömegére, és entalpiára. Térbeli koncentráció- és hőmérséklet-profilok számítása a mérlegegyenletek alapján. A mérlegegyenletek közelítő analitikus megoldása. A lamináris lángsebesség becslése.
 

Az előadás PowerPoint filejai, handout (2 oldal/lap) formátumban:

1. rész:
langok_1.pdf  (5,6 Mbyte)

2. rész:
langok_2.pdf (7,1 Mbyte) 

vizsgatételek (45 kbyte).

       1. rész: repülő palackok
      2. rész: NH3-O2 és H2-Cl2 lángok
      3. rész: durranó lufik és Zn-NH4NO3 lángok