Кинетика - процесс - горение
Cтраница 1
Кинетика процесса горения при пожаре определяется теплом и массообменом, происходящими в жидкости. Однако скорость прогрева в глубину в процессе горения зависит не только от свойств горящей жидкости и размеров емкости, но в значительной степени от времени. [1]
Кинетика процесса горения кокса на окислах кремния, алюминия и магния имеет как количественное, так и качественное сходство с кинетикой горения чистого графита и свидетельствует о существовании основной, нека-тализируемой скорости сжигания на таких окислах. [2]
Эта реакция имеет особое значение для изучения кинетики процессов горения, поскольку ее механизм наиболее прост и хорошо изучен и кинетические закономерности удалось проследить в широком диапазоне изменения температуры. [3]
В конечном итоге высота слоя топлива определяется природой самого топлива, его составом и кинетикой процесса горения. [4]
 |
Зависимость dQ / ат. от температуры при разных давлениях ( т - время. / - отвод тепла. 2 - 4 - подвод тепла. [5] |
Соотношение, связывающее минимальное давление с температурой самовоспламенения, было подтверждено многочисленными экспериментами и оказалось пенным при изучении кинетики процессов горения, а также в пожарной профилактике. Вместе с тем тепловая теория самовоспламенения не в состоянии объяснить ряда особенностей, наблюдаемых при горении: положительный или отрицательный катализ при введении в реагирующую систему малых примесей отдельных веществ, пределы воспламенения в зависимости от давления и др. Эти особенности объясняет теория цепных реакций. [6]
Соотношение, связывающее минимальное давление с температурой самовоспламенения, было подтверждено многочисленными экспериментами и оказалось ценным при изучении кинетики процессов горения. Вместе с тем тепловая теория самовоспламенения не в состоянии объяснить ряд особенностей, наблюдаемых при горении: положительный или отрицательный катализ при введении в реагирующую систему малых примесей отдельных веществ, пределы воспламенения в зависимости от давления и др. Эти особенности объясняются с помощью теории цепных реакций. [7]
 |
Зависимость dQ / tn от темперл. [8] |
Соотношение, связывающее минимальное давление с температурой самовоспламенения, было подтверждено многочисленными экспериментами и оказалось пенным при изучении кинетики процессов горения, а также в пожарной профилактике. Вместе с тем тепловая теория самовоспламенения не в состоянии объяснить ряда особенностей, наблюдаемых при горении: положительный или отрицательный катализ при введении в реагирующую систему малых примесей отдельных веществ, пределы воспламенения в зависимости от давления и др. Эти особенности объясняет теория цепных реакций. [9]
К той же категории явлений относится детонация газовых и пылевидных смесей в условиях различных производств, как и детонация в двигателе внутреннего сгорания, приводящая к быстрому износу и разрушению двигателя. Не входя в рассмотрение явления детонации с точки зрения практики, здесь коснемся только тех его сторон, которые в той или иной мере связаны с химией и кинетикой процессов горения. [10]
В этой заключительной главе я намерен изложить ряд своих мыслей, посвященных тому, каким образом следует развивать спектроскопию, чтобы она могла быть применена к вопросам горения с наибольшей эффективностью. Основным в этом вопросе являются переход от качественных наблюдений к количественным измерениям и использование спектроскопии для изучения изменений, происходящих в реагирующей системе, иначе говоря, для изучения кинетики процессов горения. [11]
В сборнике помещены шесть статей, из которых первые пять посвящены процессам в камере сгорания, а последняя - физико-химическим основам смазки. Экспериментальные исследования распространения пламени в газовых смесях и соответствующие теоретические представления рассматриваются в статье Фиока, к теме которой близко примыкает и статья Льюиса, посвященная в значительной мере методике изучения процессов, происходящих непосредственно в камере сгорания двигателя. Кинетика процесса горения газообразного топлива достаточно подробно излагается в статье Эльбе, использующего современные представления о цепном механизме реакции горения. Россини дает обзор по термодинамике углеводородов, материал которого позволяет составить правильное представление о современном состоянии этой интересной области. Синтез углеводородов, имеющих значение в качестве моторного топлива, излагается в статье Уитмора. Заключительная статья Бека посвящена несколько обособленно стоящим вопросам физической химии смазки, коррозии и износа двигателей. [12]
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. [13]
В заключение этой главы кратко рассмотрим детонационное распространение пламени в газовых смесях. Явление детонации газов, открытое в 1881 г. Малларом и Ле Шателье [905] и независимо от них Вертело и Вьей [390], имеет огромное практическое значение, которое обусловлена необходимостью подавления детонации ввиду ее разрушительного действия. Детонация пыле-воздушных смесей в угольных шахтах представляет собой особенно яркий случай детонации, когда борьба с нею становится настоятельной необходимостью. Именно катастрофические взрывы в шахтах и послужили тем стимулом, который возбудил интерес к явлениям распространения пламени и привел к открытию детонации и в дальнейшем к ее всестороннему изучению. К той же категории явлений относится детонация газовых и пылевидных смесей в условиях различных производств, как и детонация в двигателе внутреннего сгорания, приводящая к быстрому износу и разрушению двигателя. Не входя в рассмотрение явления детонации с точки зрения практики, здесь коснемся только тех его сторон, которые в той или иной мере связаны с химией и кинетикой процессов горения в детонационной волне. [14]
Из будущих применений спектроскопии к вопросам горения следует особо выделить изучение динамики процесса. Весьма вероятно, что очень существенными окажутся вопросы о деталях протекания столкновения, о зависимости вероятности осуществления данного элементарного акта от электронной конфигурации сталкивающихся частиц и о характере продуктов реакции. Мы уже видели, что молекулы С02, образующиеся при реакции нормальных молекул окиси углерода и атомов кислорода, первоначально находятся в возбужденном электронном состоянии и что даже после потери энергии электронного возбуждения молекула С02 сохраняет некоторый избыток колебательной энергии, который существенно влияет на весь процесс горения. Во всех насыщенных углеводородах и, вообще говоря, во всех органических соединениях углерод четырехвалентен, тогда как в СО и, вероятно, в GH, С2 и некоторых других радикалах он двухвалентен. Таким образом, в ходе процесса горения углеводородов атомы углерода до своего перехода в конечный продукт С02 могут несколько раз изменить свою валентность, что может усложнить механизм горения. Развитию работ в этом направлении должно предшествовать серьезное исследование электронных структур многоатомных молекул и взаимодействия между электронными конфигурациями различного типа. Большое количество статей, посвященных электронным структурам различных классов многоатомных молекул, было опубликовано за последние годы Мэлликеном ( в Phys. Следует надеяться, что эти результаты смогут быть со временем использованы для выяснения деталей кинетики процессов горения. [15]
Страницы: 1