1.2. Зачем нужно изучать горение и взрыв

Это нужно, чтобы грамотно управлять использующими горение и взрыв процессами и устройствами и знать условия возникновения аварийных ситуаций

1.3. Как создается теория (это относится к любым процессам, а не только к горению и взрыву)

Для изучаемого процесса собирают имеющуюся экспериментальную и теоретическую информацию и выясняют проблему (что именно в данном процессе и устройстве неизвестно такое, без чего его не удается рассчитывать). Составляются одна или несколько гипотез о сути неизвестных пока деталей процесса и на основании этих гипотез строится его физическая модель, то есть полное словесное описание качественной картины того, что в этом процессе и устройстве происходит. Как только физическая модель составлена, появляется возможность составить и математическую модель (в виде системы уравнений), так как математические описания элементарных физических процессов известны. Далее выполняется аналитическая или (гораздо чаще) численная реализация математической модели, при этом с повышением быстродействия ЭВМ численная реализация становится все доступнее. Результаты расчетов сравнивают с имеющимися экспериментальными данными и таким образом проверяют справедливость использованных для построения физической модели гипотез. Если есть возможность, в неясных случаях проводят специальные эксперименты.

1.4. В чем сложность изучения горения и взрыва.

Сложность состоит в том, что во многих случаях неизвестны важные детали процесса (что там происходит), хотя уже больше ста лет в главных промышленных странах предпринимаются усилия для выяснения этих деталей. В качестве примера можно привести изучение механизма горения твердого ракетного топлива. В ракетном двигателе (обычно при давлении в несколько десятков атм.) на поверхности горения заряда находится тонкая зона (обычно десятые доли миллиметра), в которой исходное твердое вещество заряда прогревается до температуры 400-600⁰С, совершает ряд превращений и в конце концов покидает эту зону в виде газа с температурой 2000-3500⁰С. Важные для практики выходные характеристики горения (линейная скорость выгорания и ее зависимость от давления и начальной температуры) зависят от характера и параметров упомянутых неизвестных превращений. Их удается экспериментально исследовать только при давлении не больше нескольких атм., когда зона превращений становится в несколько раз больше чувствительного элемента исследовательского прибора (спая микротермопары и входного отверстия пробоотборника) и можно пренебречь возмущающим действием прибора на исследуемый объект. В ракетном диапазоне давлений самые миниатюрные чувствительные элементы, которые на сегодняшний день удается изготовить, оказываются слишком большими. Положение усугубляется высокой температурой, при которой эти элементы должны работать. Таким образом, неизвестно, что происходит в зоне горения при ракетных давлениях, и нет оснований полагать, что там идут те же процессы, что и при низких давлениях. Например, доказано, что интенсивное дымообразование, обнаруженное при горении баллиститных порохов в вакууме, исчезает при давлениях выше 1 атм., а на погашенных образцах топлив с добавкой порошка перхлората аммония NH₄ClO₄, горевших при давлении от 100 до 250 атм., обнаружена «шуба» из торчащих кристаллических иголок толщиной 10 и длиной 100 мкм, которой не было при других давлениях.

1.5. Классификации горения и взрыва.

Классификация нужна для самого общего представления о различных видах горения и взрыва. Ввиду ограниченности объема курса впоследствии более подробно будут рассмотрены лишь некоторые из этих видов.

Что-либо сортировать можно по разным признакам, поэтому приведем несколько классификаций горения.