Границы цепного воспламенения

Кроме положительных каталитических эффектов, с точки зрения радикально-цепной теории удалось объяснить явление отрицательного катализа малыми количествами ингибиторов разнообразных цепных реакций в газах и растворах, эффект стабилизации активных мономеров и полимеров, а также влияние положительных и отрицательных катализаторов на критические границы воспламенения [3, а]. [c.484]

Границы цепного воспламенения [c.24]

Рис. 7. Границы цепного воспламенения кислородных смесей стехиометрического

Цепная теория впервые выявила причину неизбежного ускорения реакций — разветвления кинетических цепей и отсюда трудность торможения и остановки на той или иной стадии разграничила реакции цепного воспламенения от реакций вырожденного разветвления цепей при окислении углеводородов показала различие между тепловым самоускорением, ведущим к взрыву, и цепным ускорением выяснила посредством изучения пределов границы температуры, давления и оптимальные размеры сосуда, при которых возможны реакции вырожденного разветвления показала роль перекисей как промежуточных [c.108]

Цепное воспламенение в чистом виде осуществляется только при низких давлениях (обычно значительно ниже 1 атм), когда отсутствует более или менее заметный разогрев смеси за счет реакции и его влияние на самоускорение реакции. Границы областей цепного воспламенения в этих [c.24]

Осн. исследования относятся к хим. кинетике, теории горения и взрыва. Исследовал (1930-е) фотохимическую р-цию взаимодействия кислорода с водородом вблизи границ его воспламенения, обнаружил явление холоднопламенного горения водорода. Доказал (1935) цепной механизм нижнего предела воспламенения. Изучал (1936—1939) процессы индуцированного окисления СО и На. Осуществил (1940-е) серию работ по кинетике горения конденсированных систем, установил зависимость скорости горения от давления в его широком интервале — вплоть до сверхвысоких давлений. Исследовал (с середины [c.154]

Пределы воспламенения отвечают условию ф = О для цепного механизма горения водорода, рассмотренного в предыдущем параграфе. Положение первого (нижнего) предела воспламенения ab зависит от размера сосуда и материала стенок. Это говорит о том, что нижняя граница воспламенения определяется равенством скоростей реакции обрыва цепей на стенках и реакции разветвления цепей. Второй предел Ьс, наоборот, не зависит от размеров сосуда и материала стенок. На положение второго предела влияют добавки к смеси посторонних инертных примесей. Следовательно, граница воспламенения, отвечающая второму пределу, определяется равенством скоростей реакций обрыва цепей в объеме и реакций разветвления цепей. [c.107]

Цепные реакции окисления газов имеют нижний и верхний пределы давлений (концентраций), ниже и выше которых эти реакции не идут или протекают медленно, В границах же давлений от нижнего до верхнего пределов наблюдается воспламенение или взрыв. [c.136]

Длительность периода индукции, характеризующая начальную стадию реакции Нг—О2 при высоких температурах, впервые измерялась и систематически исследовалась в диапазоне времен менее 1 мс именно методом поглощения [26]. Существование периода индукции можно было предвидеть исходя из теорий разветвленных цепных реакций и предельных взрывных явлений. Попытка обнаружить период индукции за фронтом детонации в смеси Нг—Ог не увенчалась успехом [33—35]. В пламенах период индукции не имеет отчетливых границ, поскольку температура в зоне подогрева не постоянна. С использованием специальных методик в широком диапазоне начальных условий при изучении воспламенения смеси Нг—О2 в ударных волнах длительность периода индукции стала наиболее легко измеряемой характеристикой этой системы. Однако получение достаточно определенной, детальной кинетической информации на основании только этих измерений сопряжено с некоторыми трудностями. [c.134]

Теория цепных реакций, самих себя питающих , была разработана еще в 1929 г. академиком Н. Н. Семеновым (СССР) для процессов горения, воспламенения, взрыва. Выводы из этой теории были, разумеется, распространены и на ядерные цепные реакции, что значительно облегчило расчеты, связанные с проектированием ядерных реакторов ( котлов ), как за границей, так и у нас. [c.207]

То, что обрыв цепей происходит преимущественно на стенках сосуда, доказывается в работе влиянием диаметра реакционного сосуда на критическое давление самовоспла- менения. Результаты соответствующих опытов приведены в табл. 31. Из данных таблицы следует, что в обеих исследованных зонах на границе области воспламенения pd = = onst, где d — диаметр сосуда, а п = 0,46. Такое соотношение было теоретически выведено Н.Н. Семеновым [21] для всех цепных процессов, в которых обрыв цепей происходит главным образом на степке. Для предела самовоспламенения в нижнетем-нературпой зоне, мало зависящего от давления, авторы показали, что он сдвигается с 270 до 285° при уменьшении диаметра сосуда с 4,8 до 2,5 см. [c.154]

Если кривая НЬММ воспроизводит границы воспламенения в высокотемперату р-ной области (1—2—3 на обобщенной диаграмме рис. 30), то ветвь ЬК представляет не верхний предел по температуре для цепного воспламенения, а только границу области пламен с длинными задержками. [c.63]

Большие давления и температуры, при которых происходит воспламенение на третьем пределе, долгое время считались однозначным указанием его теплового характера. Многие авторы занимались вычислением положения третьего цепного предела, например Эльбе и Льюис ( ), Гиншельвуд ( ), но всегда заканчивали свои выводы указанием нз то, что, вообще говоря, воспламенение почти полностью определяется саморазогревом смеси, вне зависимости от состояния поверхности сосуда. К этому же выводу приходит и Франк-Каменецкий ( ), который, сопоставляя со своими расчетами результаты Ольденберга и Соммерса ( ) по измерению третьего предела в сосудах, обработанных K I, считает достаточным для доказательства тепловой природы взрыва то, что полученные Ольденбергом и Соммерсом значения / з лежат внутри теоретической границы области воспламенения (см. рис. 52, белые кружочки). [c.152]

Значительное расширение границ цепного воснламенения водорода наблюдалось при введении в смесь атомов Н или О, создаваемых в разряде или фотохимическим путем. Поскольку начальная концентрация активных центров не входит в условие ценного воспламенения (2.21), а возможность прогрессивного разогрева здесь также исклвзчена (что показано невыполнением критериального соотношения (1.21)), этот эффект объясняется так называемым положительным взаимодействием цепей — увеличением эффективного коэффициента разветвления за счет образования активных центров при экзотермической реакции малоактивных радикалов НО2 (по реакции 7 на стр. 24). Это приводит не только к более сильному самоускорению реакции во времени, согласно (2.18), но и к достижению условия цепного воспламенения (2.7) при большей вероятности обрыва цепей на стенке и в объеме. [c.26]

В связи с разветвленными цепными процессами во взрывных реакциях существуют пределы по давлению. Известно, что юкислениети воспламенение возможны лишь в том случае, когда давление не выходит за границы минимального и максимального. Например, свечение фосфора, вызванное его окислением, прекращается, если воздух заменить кислородом при давлении 1 атм, но возобновляется, если давление упадет до 0,5— 0,4 атм. Смеси РНз -(- Ог и 81Н4 - - Ог, стойкие при атмосферном давлении, взрывают при пониженном давлении. С другой [c.131]

В этом процессе нельзя провести границу, отделяющую цепное самоускорение от теплового. Поэтому его называют одностадийным процессом воспламенения. Высокотемпературное воспламенение — всегда точечное, а не объемное. Преднламенные реакции высокотемпературного воспламенения имеют высокую энергию активации. Вследствие этого, если в смеси имеются даже относительно неболь-пше колебания температуры, то скорость реакции будет настолько снижаться с понижением температуры, что воспламенение всегда возникнет в точке максимальной температуры раньше, чем в остальном объеме. [c.142]

Нагревание капелек топлива, их испарение, смешение пара с воздухом и самоускоряющиеся химические реакции, имеющие место в фазе /, происходят одновременно. Для типов топлив, применяемых в двигателе Дизеля, протекание химических реакций ссответствует описанному в гл. IV. Фотографии Рот-рока и Уолдрона (34] показывают, что всспламенекие начинается в небольших зонах вблизи границ отдельных струй впрыскиваемого топлива. Зарождение цепной реакции, вероятно, имеет место в газовой фазе. Вероятным механизмом процесса является образование радикалов благодаря крекингу, так как температура сжатого воздуха довольно высока (от 600° до 800°С). Как показано в гл. IV, непосредственное взаимодействие углеводорода и кислорода в газовой фазе является в лучшем случае медленным процессом. Возможно также, что образование перекисей происходит на поверхности раздела жидкость — воздух, обеспечивая, таким образом, образование носителей цепи. Как только скорость реакции в какой-нибудь точке достигает взрывного предела, происходит быстрое распространение пламени сквозь граничные слои, окружающие отдельные струи впрыскиваемого топлива, и по участкам камеры сгорания, уже наполненным взрывной смесью. За этим следует быстрый рост давления (фаза 2). Слишком быстрый рост давления может вызвать появление ясно слышимого стука, что нежелательно. Очевидно, что чем больше период задержки, тем больше накапливается взрывной смеси и тем сильнее будет детонация. Опыт показывает, чю для более легких топлив задержка воспламенения зависит в основном от химических, а не от физических свойств топлива, в то время как для более тяжелых топлив, как, например, для нефтяных остатков, большую роль играют физические свойства — вязкость и быстрота испарения. Поэтому для этих последних задержка воспламенения заметно зависит от степени распыла при впрыске. В фазе 3, где температура очень высока, испарение и сгорание происходят очень быстро, так что основным фактором является скорость впрыска. Однако здесь возникает еще проблема местного накопления паров топлива, в результате которого происходит очень нежелательное образование сажи. Эта сажа участвует в четвертой фазе догорания" вместе с поздно испаряюп имся топливом, попавшим на стенки при впрыске. В конце этой фазы в камере сгорания остаются продукты неполного сгорания от легкой пушистой сажи, выделившейся из газовой фазы, до смолистых и угольных остатков, полученных (очевидно, из топлива, разбрызганного по стенкам) процессом, часто включающим пиро- [c.407]

К высокотемпературному воспламенению относится часть области воспламенения, расположенная, по температуре, выше зоны холодных пламен. Границы этой зоны, как они определены описанными в 7 опытами, нанесены на рис. 30 на обобш,енной схеме, объединяюш,ей области цепного и цепочечно-теплового воспламенений. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология