Fuel and Combustion Theory

Description: To train students to analyze the composition and properties of various types of fuels, understand the physicochemical combustion processes, and master methods of calculating heat of combustion for efficient use in thermal power systems. This discipline develops an understanding of the physical and thermal properties of organic fuels, the specifics of fuel preparation for combustion, design of fuel preparation and supply systems, combustion mechanisms, and also explores alternative energy sources in the thermal power industry. As a result, students will analyze fuel compositions and properties, calculate combustion, explain combustion processes, and select rational methods of fuel preparation and supply for efficient energy system use.

Amount of credits: 5

Пререквизиты:

• Theoretical basics of heat engineering

Course Workload:

Component: University component

Cycle: Base disciplines

Goal

• Цель изучения дисциплины — сформировать у студентов системные знания и практические навыки, необходимые для анализа состава топлива, понимания процессов его горения и расчёта теплотехнических характеристик, с учётом современных требований к энергетической эффективности и экологической безопасности.

Objective

• сформировать у студентов системные знания о видах топлив, их физико-химических свойствах, процессах горения и закономерностях тепловыделения, а также научить применять методы анализа состава и теплоты сгорания топлива для повышения эффективности его использования в теплоэнергетических установках.

Learning outcome: knowledge and understanding

• – Перечислять основные виды твёрдого, жидкого и газообразного топлива. – Назвать основные характеристики и состав топлива. – Определять физические и теплотехнические свойства органических топлив. – Узнавать основные стадии процесса горения топлива. – Объяснять принципы теплового расчёта теплоты сгорания топлива. – Интерпретировать влияние состава топлива на его горение и теплоотдачу. – Описывать процессы подготовки топлива к сжиганию. – Пояснять назначение и устройство элементов системы топливоснабжения.

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• – Использовать знания о составе и свойствах топлива для выбора рациональных способов его сжигания. – Применять методики расчёта теплоты сгорания различных видов топлива в инженерных задачах. – Выполнять теплотехнические расчёты элементов топливоподачи и подготовки топлива. – Применять принципы построения систем топливоснабжения и сжигания топлива в реальных теплоэнергетических установках.

Learning outcome: formation of judgments

• – Оценивать эффективность различных видов топлива с точки зрения теплотехнических показателей и экологической безопасности. – Сравнивать традиционные и альтернативные источники энергии для выбора оптимального варианта в заданных условиях. – Обосновывать выбор методов подготовки и сжигания топлива на основе анализа условий эксплуатации. – Критически анализировать конструкции топливных систем с позиций энергоэффективности и надёжности.

Learning outcome: communicative abilities

• – Уметь грамотно излагать и аргументировать технические решения, связанные с выбором топлива и способов его сжигания. – Эффективно взаимодействовать в команде при выполнении теплотехнических расчётов и проектировании элементов топливных систем. – Презентовать результаты расчётов, исследований или проектов в устной и письменной форме, используя корректную профессиональную терминологию. – Обсуждать альтернативные решения в области подготовки и сжигания топлива с опорой на научные данные и инженерные обоснования.

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• – Способность самостоятельно изучать нормативную и техническую документацию по составу и сжиганию топлива. – Умение критически осмысливать полученную информацию, выявлять пробелы в знаниях и находить пути их восполнения. – Готовность к непрерывному обучению с целью адаптации к современным технологиям в области топливоподачи и теплоэнергетики. – Навык применять полученные знания в новых ситуациях, проводить самооценку и корректировать собственную учебную стратегию.

Key reading

• – Отынның құрамы мен жану процестері бойынша нормативтік және техникалық құжаттарды өз бетінше меңгере білу. – Алынған ақпаратты сыни тұрғыдан талдай отырып, білімдегі олқылықтарды анықтау және оларды толықтыру жолдарын табу. – Отынды жағу мен жылу энергетикасындағы заманауи технологияларға бейімделу мақсатында үздіксіз білім алуға дайын болу. – Жаңа жағдаяттарда алынған білімді қолдана білу, өзін-өзі бағалау жасап, жеке оқу стратегиясын жетілдіру.
• Лисиенко В.Г. Топливо. Рациональное сжигание, управление и технологическое использование. Кн.3.-М.: «Теплотехник», 2016.
• Белоусов В.Н., Сергеев В.В. Топливо и теория горения: учебное пособие. – Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2020. – 142 с.
• Тотай А.В., Казакова О.Г. Теория горения и взрыва: учебник и практикум для вузов. – 3‑е изд., исправленное и дополненное. – Москва: Юрайт, 2024. – 254 с. – ISBN 978-5-534-08180-0
• Коврик И. И. Сжигание твердого топлива : практ. пособие -Государственный институт повышения квалификации и переподготовки кадров в области газоснабжения «ГАЗ-ИНСТИТУТ» 2021, 52 стр
• Ведрученко В. Р., Лазарев Е. С. Современные технологии подготовки и сжигания топлива: учебное пособие -"Инфра-Инженерия" 2023, 164 стр.

Further reading

• Лебедев В.А., Пискунов В.М. "Основы энергетики: учебное пособие", 2019
• Таранов А.В., Биличенко А.П. "Теплоэнергетические системы и энергоиспользование: Электронные учебник", Караганда: КарГТУ, 2017.
• Специальные вопросы сжигания топлива. Методические указания к лабораторным работам. Алматы:АИЭС, 2013-46с