Тепловая теория - горение
Cтраница 1
Тепловая теория горения может быть применена при различных механизмах реакции в пламени, если только соблюдается подобие полей температур и концентраций. Диффузионная теория применяется при цепном механизме реакции в пламени, особенно в тех случаях, когда велика концентрация атомов водорода в зоне реакции. [1]
Тепловая теория горения устанавливает условие возникновения процесса горения. Таким условием является превышение скорости выделения теплоты химической реакции горения над скоростью отвода теплоты в окружающую среду. Если это условие обеспечивается, то происходит саморазогрев горючей смеси и скорость реакции увеличивается. И наоборот, превышение скорости отвода теплоты над скоростью ее выделения приводит к затуханию процесса горения. Кинетику процесса горения объясняет теория цепных реакций. В процессе горения, при котором имеет место разветвляющаяся реакция, происходит самоускорение реакции окисления. [2]
В противоположность тепловой теории горения, согласно которой распространение пламени обусловлено переносом тепла теплопроводностью и диффузионным перемешиванием продуктов сгорания и свежей смеси, диффузионные теории горения основаны на переносе из пламени в свежую смесь активных центров. Наибольшую известность получили теории Тэнфорда - Пиза и Ван-Тиггелена. Первая теория основана на том, что во фронте пламени ( в зоне максимальных температур) даже термодинамически равновесные концентрации некоторых активных центров, и прежде всего атомов водорода, столь значительны, что, диффундируя в свежую смесь, эти центры могут инициировать реакцию, поскольку даже в холодном газе активные частицы реагируют быстро. [3]
 |
Пределы распространения ( 1 и возникновения ( 2 холодных пламен в смеси CS2 с воздухом. [4] |
В противоположность чисто тепловой теории горения, рассматривающей процесс распространения пламени как обязанный исключительно переносу тепла, включая, наряду с кондуктивной теплопередачей, и диффузионное перемешивание свежего и сгоревшего газов, чисто диффузионные теории горения отводят такую же роль в распространении пламени диффузионному переносу активных центров. Этот механизм распространения пламени является единственно возможным в том случае, когда в процессе горения полностью отсутствует разогрев от реакции и, соответственно, не создаются ни градиенты температур, ни тепловой поток. Механизм распространения таких абсолютно холодных пламен представлен ниже в теории Семенова. С другой стороны, имеются попытки применить принцип диффузионного распространения реакции и к высокотемпературным пламенам, просто пренебрегая при этом участием теплового потока. Поскольку обоснование таких теорий сводится, в основном, к совпадению измеренных скоростей горения с вычисленными при помощи эмпирических формул, оказывается необходимым выяснить, в какой мере такое совпадение затрагивает существо диффузионной теории. [5]
В противоположность чисто тепловой теории горения, рассматривающей процесс распространения пламени как обязанный исключительно переносу тепла, включая, наряду с копдуктшшой теплопередачей, и диффузионное перемешивание свежего и сгоревшего газов, чисто диффузионные теории горения отводят такую же роль в распространении пламени диффузионному переносу активных центров. Этот механизм распространения пламени является единственно возможным в том случае, когда в процессе горения полностью отсутствует разогрев от реакции и, соответственно, не создаются ни градиенты температур, пи тепловой поток. Механизм распространения таких абсолютно холодных пламен представлен ниже в теории Семенова. С другой стороны, имеются попытки применить принцип диффузионного распространения реакции и к высокотемпературным пламенам, просто пренебрегая при этом участием теплового потока. Поскольку обоснование таких теорий сводится, в основном, к совпадению измеренных скоростей горения с вычисленными при помощи эмпирических формул, оказывается необходимым выяснить, в какой мере такое совпадение затрагивает существо диффузионной теории. [6]
Коротко остановимся только на приближенной тепловой теории горения, так как для конденсированных систем, которые интересуют нас в данной работе, были сделаны лишь единичные попытки [240] применить приближенную диффузионную теорию 1 или численные методы решения полной системы уравнений горения из-за отсутствия сведений о механизме реакций в пламени. [7]
Позднее было установлено, что тепловая теория горения газов может быть успешно применена для описания горения летучих гомогенных конденсированных систем. Для нелетучих гомогенных систем положения тепловой теории горения использовались главным образом применительно к реакции в конденсированной фазе. [8]
Теоретические выводы построены на основании тепловой теории горения и теории турбулентных струй. Получены аналитические зависимости для определения положения точки воспламенения в пограничном слое. [9]
Полученные данные объяснены с точки зрения тепловой теории горения: с возрастанием размеров пылевого облака снижается доля потерь тепла, что приводит к повышению температуры горения и, соответственно, к росту давления взрыва. [10]
Всесторонне разработал и экспериментально обосновал теорию цепных реакций, тепловую теорию горения и взрывов. [11]
Всесторонне разработал и экспериментально обосновал теорию цепных реакций, тепловую теорию горения и взрывов. [12]
Теория теплового взрыва, предложенная академиком Н. Н. Семеновым, является основой современной тепловой теории горения и устанавливает важный физический смысл явления воспламенения, утверждая наличие критического условия воспламенения, когда интенсивность тепловыделения превосходит теплоотвод и стационарный процесс оказывается невозможным. Теория доказывает, что температура воспламенения не является физико-химической константой газовоздушной смеси, она зависит от условий теплообмена смеси с внешней средой. Этот факт очень важен, так как долгое время температуру самовоспламенения считали физико-химической постоянной величиной. [13]
Полученные значения порядка реакции 2 8 - 4 не могут быть объяснены тепловой теорией горения и указывают на сложность механизма реакций, протекающих в пламени распада ацетилена ( стр. [14]
Необходимо подчеркнуть, что при тепловом горении также имеют место диффузионные процессы и точная тепловая теория горения обязана их учитывать. Но в отличие от цепного горения, повышение температуры при тепловом горении является основной причиной ускорения реакции. Так как скорость реакции зависит от температуры по экспоненциальному, а от концентраций веществ только по степенному закону, то действие нагревания, как правило, существеннее. Поэтому автокаталитическое горение удается наблюдать только в строго изотермических условиях - в сильно разбавленных смесях и по преимуществу при низких давлениях, когда тепло сразу же отводится из системы. Распространившиеся в последние годы в литературе диффузионные теории горения для давлений порядка или выше атмосферы достигают успеха лишь за счет неоправданного пренебрежения тепловым эффектом реакции. Классические же опыты школы Н. Н. Семенова ло цепному воспламенению проводились в основном при давлениях порядка всего лишь десятков мм рт. ст. В технике основное значение имеют процессы теплового горения, хотя кинетика реакций в большинстве случаев цепная. [15]
Страницы: 1 2