ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика и основные уравнения процессов горения из "Теория цепных процессов" Процессами горения называют обычно реакции окисления, сопровождающиеся интенсивным тепловыделением. Различают горение гомогенное, протекающее в одной какой-либо фазе, и гетерогенное, когда процесс горения идет на границе двух фаз, например твердой или жидкой фазы (горючее) и газообразной (кислород). В случае горения на поверхности жидкости или твердого тела процесс идет обычно в газовой фазе. Молекулы испаряющейся жидкости смешиваются с молекулами кислорода и образуют горючую смесь. Поэтому мы будем рассматривать процессы горения в газовой фазе, не делая далее относительно этого специальных оговорок. [c.198] Как правило, молекулы кислорода не могут непосредственно соединяться с молекулами горючего. При горении идет весьма глубокая перестройка молекул горючего и кислорода. Так, например, прп горении углеводородов, даже если они имеют весьма большой молекулярный вес, в качестве конечных продуктов мы обычно получаем Н2О, СОз и дополнительно те или иные молекулы значительно меньшего молекулярного веса, чем молекулы горючего. [c.198] Скорость реакции в основном определяется типом активных промежуточных продуктов и количеством активных частиц. Так как в начале процесса количество активных частиц в смеси горючего и кислорода мало, а с течением времени их концентрация увеличивается, то в ходе процесса скорость реакции вначале растет. Мы получаем период индукции цепной природы. Далее реакция дополнительно ускоряется за счет обратной связи , тепловыделения или за счет все большего удаления от условий стационарности. [c.199] Вследствие наличия третьего и четвертого факторов концентрация активных центров вблизи стенок обычно будет меньше, чем в середине сосуда. Мы получаем, таким образом, поля концентраций О, ОН и т. д. с выпуклостью в центре сосуда. Благодаря этому скорость реакции в центральной части сосуда будет больпш, чем вблизи стенок. [c.200] Вслед за концентрационным полем появляется температурное поле также с максимумом в центре сосуда. Это приводит к дополнительному росту скорости реакции в центре. Возникает эффект взаил. одействия концентрационных п температурных полей. [c.200] Повышение температуры в центре приводит к уменьшению плотности газовой смеси в центральной части сосуда и возникновению конвекционного потока, идущего в центральной части сосуда вверх, а вблизи стенок вниз. Этот конвекционный поток, сглаживает максимумы концентрационных и температурных полей. Различным характером конвекции, например, в горизонтально и вертикально расположенных цилиндрических сосудах объясняется эффект зависимости скорости реакции от положения оси цилиндрического сосуда в пространстве. [c.200] Таким образом, развитие процесса горения благодаря действию всех упомянутых выше факторов приобретает необычайно сложный характер. В начальный период, однако, когда возникло еще только неоднородное поле концентраций, а температура еще не успела существенно измениться, ход явления значительно проще и поддается не только качественному, но и количественному анализу. [c.200] Здесь второй член правой части определяет гибель, а также рождение активных частиц на стенках, причем а. —постоянные, зависящие от адсорбционных свойств стенок. Вычисление может быть проведено, если найдена схема доминирующего цепного процесса (см. далее). [c.202] Ряд важных характеристик процессов горения можно получить в общем виде, исходя из общих формул зависимости от р, Т, / о, и т. д. [c.202] При этом концентрация и могла бы принимать отрицательные значения, что невозможно. Это налагает па коэффициенты Pj реальных цепных процессов весьма важт.ю ограничения. В частности, если бы оказалось, что P y i5 0, а Рд, н Рд, 2 одного знака, нужно было бы учесть члены третьего порядка и провести дополнительный анализ. Если Рл, 1 Р , то находится по формуле (45,12). [c.204] Это важное соотношение ли,1 будем далее применять при различных конкретных расчетах. [c.204] Вернуться к основной статье