Теория горения и взрывов

Михайлович

горения газов, жидкостей и твердых веществ

elib.spbstu.ru/dl/2/s16-138.pdf

атомы и радикалы) и состоящие из большого количества повторяющихся стадий.

К цепным реакциям относятся реакции горения, медленного окисления, радиоактивного распада, передачи нервного импульса, ядерные реакции и т.д.

К характерным особенностям цепных реакций относятся:
1) скорость реакции не совпадает со скоростью, вычисленной по теории активных соударений, т.е. Wнаблюдаемая >> Wрасчета;
2) исключительная чувствительность к примесям положительных и отрицательных катализаторов, которые ускоряют или замедляют реакцию;
3) зависимость скорости реакции от размеров, формы, материалов сосуда. В сосуде большего объема скорость реакции больше. Скорость реакции замедляется, если в свободное пространство поместить осколки кварца, стекла, фарфора и т.п.
4) Наличие нижнего и верхнего пределов воспламенения или взрыва для реакций окисления газов, ниже и выше которых реакции идут медленно или вообще не идут.

которого существенный вклад был внесен академиком Н.Н. Семеновым.
Активная частица

“А”, образовавшаяся путем столкновения или любым другим путем, может дезактивироваться, но может дать промежуточное вещество “Z”, которое в свою очередь может разложиться без образования продуктов или дать продукты реакции и новую активную частицу. При этом, активация одной молекулы исходных веществ приводит к образованию большого количества молекул продуктов реакции.

свободные радикалы (частицы, имеющие не спаренный электрон). Атом или свободный

радикал обладают исключительной активностью по отношению к валентно-насыщенной молекуле;
2) при взаимодействии валентно-насыщенной молекулы с атомом или свободным радикалом “свободная валентность” не исчезает, а дает начало новой активной частице (принцип неучтожимости свободной валентности).
Под “свободной валентностью” надо понимать частицы, имеющие неспаренный электрон (атом или свободный радикал).

реакции, приводящая к образованию свободной валентности из валентно-насыщенной молекулы;

парогазовом состоянии, протекают чаще не между исходными молекулами горючего и

окислителя, а через ряд промежуточных стадий, в которых вместе с молекулами участвуют активные осколки молекул - радикалы и атомы, имеющие свободные связи Н, ОН, О, СН и др. При этом переход от исходных веществ к конечным продуктам происходит через ряд промежуточных реакций, протекающих с большой скоростью, так как они обладают низкой энергией активации. Такие реакции, отличительной особенностью которых является огромная скорость их протекания, получили название цепных.

продукта; Период индукции – накопление активных центров реакции в виде

заряженных частиц; Разветвление цепей – 1 активный центр зарождает 2 и более новых; Прекращение горения – по мере убывания горючих реакция замедляется, наступает обрыв цепей и реакция вырождается.

слое струи интенсивный нагрев вызывает быстрое испарение капель. Пары горючего,

смешиваясь с воздухом, создают газо-воздушную горючую смесь, которая, воспламеняясь, образует факел. Таким образом, процесс горения жидкого топлива можно разбить на следующие фазы: распыление жидкого топлива, испарение и образование газо-воздушной смеси, воспламенение горючей смеси и горение последней.

Схема факела жидкого топлива. 1 - зона испарения;
2 - зона разложения (крекинга);
3 - зона воспламенения (горения); 4 – зона догорания (продукты горения).