Термокинетические колебания

В своей книге Д. А. Франк-Каменецкий предложил кинетическую схему, приводящую к возникновению взаимосвязанных колебаний концентраций реагентов и температуры реагирующей смеси — термокинетических колебаний, как их назвал Д. А. Франк-Каменецкий. [c.146]

Термокинетические колебания в замкнутой системе [c.446]

Положение равновесия является фокусом, если выражение, стоящее под корнем положительно, и узлом, если оно отрицательно. В первом случае неустойчивость колебательная. Во втором случае вопрос о характере нелинейной неустойчивости требует специального исследования нелинейными методами, так как неустойчивый узел может быть окружен предельным циклом. Мы видим, что если энергия активации второй стадии и адиабатический разогрев достаточно велики, то вполне возможно возникновение термокинетических колебаний в области температур, где скорости первой и второй стадий не слишком сильно различаются. [c.449]

Термокинетические колебания в проточных системах [c.449]

Возможности возникновения химических колебаний существенно расширяются при переходе к проточным системам. В замкнутой системе термокинетические колебания нам удалось получить только для сложной реакции, в которой участвовал промежуточный продукт X. Это объяснялось тем, что для колебательного процесса необходимо возобновление расходуемого продукта, что в замкнутой системе возможно только посредством его образования из исходных веществ. [c.449]

Только что развитые соображения относительно колебатель-вой неустойчивости химического реактора справедливы, конечно, только для реакций с простой кинетикой. Если в реакции участвуют промежуточные продукты, концентрация которых меняется существенно нестационарным образом, то и в проточных системах могут возникать рассмотренные выше кинетические и термокинетические колебания. Применением полученных результатов к процессам гетерогенного катализа мы займемся ниже. [c.458]

Вторая так называемая схема термокинетических колебаний исходит [c.54]

Д. А. Франк-Каменецкий [820] отмечает также возможность периодических изменений термического режима реакции вследствие термокинетических колебаний . Если процесс идет через образование промежуточного продукта, скорость разложения которого характеризуется большими значениями температурного коэффициента и теплового эффекта, чем в других стадиях, то тогда интенсивное выделение тепла при разложении этого продукта может приводить к повышению температуры с еще большим ускорением его разложения, в результате чего концентрация промежуточного продукта И температура снизятся и т. д. [c.401]

Для того чтобы определить, вызваны ли осцилляции в химической системе чисто химическими факторами, или же имеют место так называемые термокинетические колебания, можно использовать Данные по режиму протекания реакции в проточном реакторе с перемешиванием [54]. На рис. 7.22 приведены кривые зависимости тер- чности (в кал/мин-см ) для реакции Белоусова—Жаботинско- [c.243]

В последнее время Франк-Каменецким [177] был предложен для объяснения периодических явлений и холодных пламен новый механизм термокинетических колебаний, в котором роль второго продукта играет выделяющееся при реакции тепло. Исходя из этого механизма может быть дана новая интерпретация предела холоднопламенного воспламенения как точки, в которой стационарный тепловой режим протекания реакции не перестает совсем существовать, как. при обычном (горячем) воспламенении, но теряет свою устойчивость. [c.147]

Общим условием для возможности колебательного протекания процесса является наличие в системе положительной или отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь имеется во всяком химическом процессе, скорость которого уменьшается вследствие расходования реагирующих веществ (или в сложных реакциях—активных промежуточных продуктов). Положительная обратная связь может создаваться либо химическим автокатализом, либо теплом, выделяющимся при реакции и ускоряющим ее. В первом случае мы будем говорить о кинетических, во втором — о термокинетических колебаниях. Положительная обратная связь имеет место в автокаталитических и экзотермических реакциях. Отрицательная обратная связь может приводить к химическим колебаниям в замкнутой системе только в том случае, если в реакции участвуют активные промежуточные продукты, так как расходование исходных веществ в замкнутой системе ничем не восполняется. Напротив, в проточной системе, куда исходные вещества непрерывно подводятся, возможно возникновение колебаний вследствие отрицательной обратной связи, происходящей от выгорания исходного вещества. [c.431]

При температуре термостата порядка 523-583 К и непрерывной подаче топлива в сферический стеклянный реактор диаметром 100 мм наблюдались вспышки и автоколебания температуры. Период колебаний был стабилен для соответствующего топлива и менялся в зависимости от его О. Ч. (см. рис. 2.6). Колебания, как правило, носят релаксационный характер. Следует указать, что именно такой характер свойственен термокинетическим колебаниям [394 [c.176]

Кинетическая схема Д. А. Франк-Каменецкого, на основе которой была создана первая термокинетическая автоколебательная модель, имеет прямое отношение к истолкованию механизма термокинетических колебаний в проточных реакторах. В самом деле, если реакция состоит из двух этапов, для первого из которых характерна более слабая зависимость скорости реакции от температуры и меньший тепловой эффект, то роль первого этапа может выполнить струя реагирующего вещества, подаваемого с постоянной скоростью. На это было в свое время указано Я. Б. Зельдовичем. Позднее Д. А. Франк-Каменецкий подробно рассмотрел этот вопрос во втором издании своей книги Таким образом, простейшее истолкование механизма колебаний в проточных реакторах совпадает с истолкованием, которое дал Д. А. Франк-Каменецкий, введя понятие о термокинетических колебаниях. [c.148]

Одной из причин нарушения устойчивости процесса горения являются условия протекания сложных химических реакций. Химические реакции в некотором диапазоне переменных приводят к установлению автоколебательного процесса. Различаются в основном колебания двух видов чисто кинетические колебания, связанные только с изменением концентрации промежуточных продуктов реакции, и термокинетические колебания, связанные одновременно как с кинетикой реакции, так и с выделением и отводом тепла. Термокинетические колебания, по всей вероятности, зависят от скорости выделения тепла в единице объема, т. е. от теплонапря-женности химической реакции. Кроме кинетических и термокинетических колебаний, возможны еще релаксационные колебания, возникающие при определенной скорости подачи топливной смеси в топочную камеру. [c.154]

Математическое исследование нелинейных колебательных систем не должно ограничиваться доказательством существования предельного цикла. Необходимо оценить амплитуду этого цикла и сравнить ее с полным запасом исходных веществ в системе. Если эти величины близки, то мы имеем дело с тривиально-релакса-ционными колебаниями. Для разыскания кинетических колебаний удобны приближенные методы, где полное расходование исходного вещества отвечает уходу на бесконечность. Для процессов, в которых играют роль выделение и отвод тепла (термокинетические колебания), этому требованию отвечает многократно применявпгийся в этой книге метод разложения экспонента. [c.439]