Кинетика воспламенения в ударных волнах

Кажущаяся простота стехиометрии и распространенность участвующих в реакции компонентов вызвали появление большого числа работ, посвященных цепной реакции кислорода с водородом, изученной преимущественно в статических условиях при умеренных температурах. К сожалению, в этих условиях основные кинетические особенности реакции определяются гетерогенными процессами, происходящими на стенках реакционного сосуда, поэтому невозможно добиться разделения реакции на зоны инициирования, экспоненциального роста активных центров и выделения тепла при рекомбинации. Реакция кислорода с водородом широко исследована в ударных волнах Р. Гет-зингером и Г. Шоттом. В этих условиях реакция строго гомогенна, и, наблюдая главным образом за концентрацией радикала ОН, можно подробно исследовать различные зоны реакции. Авторы приводят результаты своих экспериментов и сопоставляют их с данными, полученными с помощью других методик, например с измерениями пределов воспламенения. На кинетике этой реакции, типичной для процессов окисления вообще, отражается уменьшение числа частиц в ходе процесса. [c.11]

Такое сильное различие между скоростями бимолекулярных реакций и тримолекулярных реакций рекомбинации (скорость последних много меньше) достигается при полных давлениях до 0,5 атм вблизи температуры 1000 К и при давлениях до 5— 10 атм вблизи температуры 2000 К. Это — крайняя область режима протекания разветвленной цепной реакции, которая обеспечивает существование полуострова воспламенения при низких давлениях и температурах (разд. 2.1.2). Именно этот режим наиболее полно и детально исследовался в экспериментах со смесями Нг—Ог в ударных волнах. Действительно, изучению кинетики реакции водорода с кислородом в этом режиме после периода индукции уделено наиболее серьезное внимание. Мы перечислим и обсудим некоторые простейшие концепции, помогающие обосновать такое различие в скоростях реакций, которое появилось как итог исследований на ударных трубах или как обобщение результатов применения такого разделения в зоне продуктов горения пламен предварительно перемешанных смесей [75]. [c.154]

КИНЕТИКА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ В УДАРНЫХ ВОЛНАХ [c.160]

Таким образом, точные измерения сверхравновесных концентраций радикалов ОН существенно пополнили наши знания о кинетике реакции Нг—Ог в ударных волнах. Во-первых, даже наиболее ранние такие измерения [27] показали, что в ходе быстрого высокотемпературного воспламенения можно практически не учитывать рекомбинационных стадий во-вторых, измерениями [ОН]тах доказана корректность концепции частичного равновесия для описания расходования радикалов ОН после достижения максимального значения и, кроме того, доказана надежность самой методики измерений концентрации ОН [28—32]. [c.173]

В детонационной волне продольная теплопроводность и диффузия не оказывают существенного влияния на протекание химической реакции. Исходная смесь, вступающая в реакцию, практически не разбавлена ее продуктами. Воспламенение смеси происходит вследствие сжатия ее в ударной волне в условиях, весьма близких к восплаиенению адиабатическим сжатием. Поэтому и существует параллель между способностью смеси к самовоспламенению и ее способностью к детонации. В эгом существенное отличие детонации от нормального (медленного) распространения пламени, скорость которого связана с кинетикой химических реакций при весьма высоких температурах, господствующих во фронте пламени, но не находится в прямой связи со способностью реагирующей смеси к самовоспламенению (см. дополнения к гл. ХП). [c.290]

Г1ри тепловом распространении пламени различают но )мальное (тихое) распространение Г., или дефлаграцию (последовательное воспламенение горючей смеси происходит но механизму теплопроводности и, частично, за счет диффузии активных центров), и детонацию (поджигание производится распространяющейся ударной волной). Нормальное Г. в свою очередь подразделяется на ламинарное и турбулентное. Ламинарное пламя обладает вполне определенной скоростью перемещения относительно неподвижного газа, к-рая зависит от состава смеси, давления и темп-ры и определяется только химич. кинетикой и молекулярной теплопроводностью. Такая скорость, называемая нормальной скоростью пламени, является поэтому физико-химич. константой смеси. Ламинарное пламя наблюдается в неподвижных смесях или в потоках, движущихся ламинарно. Величины скорости пламени обычно составляют в воздушных средах порядка нескольких десятков сантиметров в секунду и только для водо-родо-воздушных смесей дбстигают 2,5 м сек. В тех случаях, когда наряду с молекулярной теплопроводностью в большой степени участвует т. н. турбулентный перенос тепла, при перемешивании возникает турбулентное пламя. Скорость распространения турбулентного пламени в отличие от ламинарного зависит от скорости газового потока, что является главной и наиболее важной особенностью турбулентного пламени. Турбулентное пламя имеет большое значение в технич. процессах сжигания газообразных и парообразных горючих. [c.497]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология