Распространение - холодное пламя
Cтраница 1
Распространение холодного пламени по рабочей смеси, в отличие от нормальных горячих пламен, осуществляется исключительно диффузией в свежую смесь активных частиц, радикалов, образующихся при распаде перекисей. [1]
Распространение холодного пламени по рабочей смеси, в отличие от нормальных горячих пламен, осуществляется исключительно диффузией в свежую смесь активных частиц, радикалов, образующихся при распаде перекисей. Результатом холоднопламенной стадии является замена исходного, относительно инертного углеводорода химически активной смесью органических перекисей, альдегидов и свободных радикалов. Эта активная смесь подвергается дальнейшему окислению и после некоторого периода индукции происходит новый взрывной распад перекисных соединений, аналогичный прежнему, но с вовлечением большей массы исходной смеси и с участием большего количества перекисных соединений. При этом возникает особый тип пламени, промежуточный между холодным и горячим, названный А. С. Соколиком [27] вторичным холодным пламенем. Реакция идет в нем так же, как в холодном пламени, не до конечных продуктов СО2 и Н2О, а до СО, но степень разогрева в этом пламени уже велика и соответствует выделению, примерно половины полной энергии сгорания, поэтому вторичное холодное пламя распространяется с большей скоростью не только за счет диффузии активных центров, но и за счет теплопередачи. После прохождения вторичного холодного пламени остается нагретая до высокой температуры смесь СО и неиспользованного кислорода. [2]
Распространение холодного пламени по рабочей смеси, в отличие от нормальных горячих пламен, осуществляется исключительно диффузией в свежую смесь активных частиц, радикалов, образующихся при распаде перекисей. Результатом холоднопламенной стадии является замена исходного, относительно инертного углеводорода химически активной смесью органических перекисей, альдегидов и свободных радикалов. Эта активная смесь подвергается дальнейшему окислению и после некоторого периода индукции происходит новый взрывной распад перекисных соединений, аналогичный прежнему, но с вовлечением большей массы исходной смеси и с участием большего количества перекисных соединений. При этом возникает особый тип пламени, промежуточный между холодным и горячим, названный А. С. Соколиком [27] вторичным холодным пламенем. Реакция идет в нем так же, как в холодном пламени, не до конечных продуктов СО2 и НаО, а до СО, но степень разогрева в этом пламени уже велика и соответствует выделению примерно половины полной энергии сгорания, поэтому вторичное холодное пламя распространяется с большей скоростью не только за счет диффузии активных центров, но и за счет теплопередачи. После прохождения вторичного холодного пламени остается нагретая до высокой температуры смесь СО и неиспользованного кислорода. [3]
Скорость распространения холодного пламени колеблется от 5 до 20 см / сек. [4]
Возникает задача о цепном распространении холодного пламени при наличии квадратичного взаимодействия цепей - задача особенно интересная для развития цепной теории. Исходное состояние горючей смеси отвечает подкритическому состоянию вещества, в котором линейные процессы размножения и гибели активных центров не могут вызывать самовоспламенения - иначе горючая смесь сразу воспламени-лась бы по всему объему. Возбудить цепную реак-цию в исходной смеси можно только, если в системе существует механизм нелинейного взаимодействия цепей, приводящий к прогрессирующему росту концентрации активных центров. Однако для его ввода в действие необходима пороговая критическая концентрация активных центров, введенная в смесь в начальный момент. В холодном пламени критическая концентрация обеспечивается диффузией активных центров вперед по ходу распространения пламени из зоны интенсивной химической реакции, где активных центров много. Именно диффузия приводит к смещению границ полуострова воспламенения в исходной горючей смеси, обеспечивая разгон химического превращения. [5]
 |
Влияние примеси метиламина на период индукции смеси С4Н8 02 при 290 мм. [6] |
Следует еще осветить вопрос о влиянии ингибиторов на скорость распространения холодного пламени. [7]
К выводу о существовании взаимодействия цепей приводят также данные по распространению холодного пламени в бедных сероуглеродом смесях сероуглерода с воздухом. [8]
В широком диапазоне давлений от 0 8 до 3 атм время распространения холодного пламени остается приблизительно постоянным и отвечает средней скорости пламени около 30 см / сек. [9]
В широком диапазоне давлений от 0 8 до 3 атм время распространения холодного пламени остается приблизительно постоянным и отвечает средней скорости пламени около 30 см / сек. [10]
Эта формула была применена Воронковым и Семеновым [7] к обработке экспериментальных данных по распространению холодного пламени в весьма бедных смесях сероуглерода с воздухом. [11]
На рис. 5.14 приведены границы полуострова воспламенения ( кривая а) и границы полуострова распространения холодного пламени ( кривая б), рассчитанные в работах [96, 101 ] для смеси 0 03 % CS2 и воздуха с приведенным в этом разделе механизмом реакции. Положение мыса полуострова самовоспламенения отличается по температуре на 50 от мыса полуострова распространения пламени, что больше чем в три раза превышает возможный адиабатический разогрев рассматриваемой смеси. Этот вывод практически не зависит от значения константы тримолекулярного обрыва SO ( рис. 5.14 отвечает значение / с108Л013 см6 / моль. [12]
По регистрацпям давления намеряются: период индукции холодного пламени тхп - время от момента завершения наполнения сосуда до начала резкого скачка давления; время распространения холодного пламени, приблизительно ранное времени повышения давления - txll на диаграмме 4 рис. 44; повышенно давления в холодном пламени - Ар, используя калибровочные кривые дифференциального манографа, и, наконец, дальнейшее развитие процесса, вплоть до горячего пламени. [13]
По регистрациям давления измеряются: период индукции холодного пламени тх [, - время от момента завершения наполнения сосуда до начала резкого скачка давления; время распространения холодного пламени, приблизительно равное времени повышения давления - / хп на диаграмме 4 рис. 44; повышение давления в холодном пламени - Ар, используя калибровочные кривые дифференциального манографа, и, наконец, дальнейшее развитие процесса, вплоть до горячего пламени. [14]
В предшествующих стадиях процесса, особенно после прохождения вторичного холодного пламени, в газе создается столь высокая концентрация активных центров, что развитие взрывной реакции уже не требует значительной энергии активации, вследствие чего взрывной процесс может одновременно распространиться на весь объем газа, охваченный предшествующим распространением холодного пламени. Напомним что именно высокая энергия активации являлась основной причиной точечного характера высокотемпературного самовоспламенения. Можно также полагать, что в этом случае различие в скорости реакции по объему определяется уже не столько колебаниями температур, сколько неравномерностью в концентрации активных центров. [15]
Страницы: 1 2 3