Cтраница 4
Общие основы теории горения и, в частности, гомогенного горения ( газов) были глубоко разработаны Н. Н. Семеновым и сотрудниками руководимого им Института химической физики АН СССР. Разработанная Семеновым теория цепных реакций является значительным вкладом в мировую науку, удостоенным Нобелевской премии. [46]
Для завершения теории горения необходимо было изучить также дыхание, и вот появляется третья статья Лавуазье Опыты над дыханием животных и об изменениях, которые совершаются в воздухе, проходящем через их легкие 21, в которой он показывает, что жизненный воздух необходим для дыхания и что животные выделяют связывающийся воздух, так же как и горящие углеродистые тела. [47]
Основные уравнения теории горения также целесообразно представить в дивергентной форме, имеющей ясный физический смысл: изменение определенной величины ( температуры - тепловой энергии, концентрации одного из химических компонент, плотности) происходит вследствие изменения соответствующих потоков ( энергии, данного химического компонента, полной массы) и вследствие химической реакции. [48]
Важнейшей задачей теории горения является вычисление нормальной скорости распространения пламени, которая должна быть определена в результате решения сформулированной выше задачи. Нормальная скорость характеризует количество вещества, проходящее за единицу времени через единицу площади пламени. Поскольку химическая кинетика оперирует с абсолютным количеством вещества - с числом молекул и атомов, массой прореагировавшей смеси, вместо линейной скорости распространения пламени удобнее рассматривать массовую скорость горения - произведение нормальной скорости на плотность холодного газа. [49]
В основе теории горения лежит учение академика Н. Н. Семенова о цепных реакциях. Согласно теории цепных реакций процесс окисления начинается с активации горючего вещества. Реакция окисления сопровождается выделением тепла и при определенных условиях может само ускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение называется самовоспламенением. Самовоспламенение может быть тепловое и цепное. В первом случае самовоспламенение возникает вследствие превышения скорости тепловыделения над скоростью теплоотвода. При цепном самовоспламенении причиной ускорения реакции является превышение скорости разветвления цепей над их обрывом. [50]
Дальнейшее развитие теории горения в турбулентном потоке [104] исходит из предположения о тесной взаимосвязи мелкомасштабной и крупномасштабной турбулентности. [51]