Активные центры. Водород скорость сгорания

Использование атомного водорода. Прежде всего атомный водород является ускорителем химических реакций. В частности, реакция горения водорода в кислороде в присутствии небольших количеств свободных атомов водорода протекает полнее и заканчивается быстрее. Дело заключается в том, что благодаря наличию активных центров в зоне химической реакции снижается среднее значение потенциала активации. Высокая реакционная способность атомов водорода приводит к тому, что они определяют механизм реакции окисления и ее скорость. Энергетически это связано с тем, что энергия, использованная на диссоциацию молекул водорода, в виде тепла возвращается обратно в процесс. Поэтому использование атомного водорода благоприятно сказывается на рабочем процессе двигателей внутреннего сгорания. [c.88]

В этой реакции образуется молекула воды — конечный продукт реакции сгорания — и одновременно, взамен исчезающего радикала ОН, появляется эквивалентный ему одновалентный атом Н. В этой своеобразной эстафете химически активных частиц происходит, таким образом, только замена свободной валентности одной активной частицы другой так, что число свободных химических валентностей остается неизменным. Не требуя практически затраты энергии, реакция продолжения цепи поддерживает скорость сгорания на некотором постоянном уровне, который задается числом начальных центров (и тем самым числом реакционных цепей). Если же на каком-либо звене цепи вместо одной исчезающей свободной валентности возникает две или более новых, т. е. вместо одной цени образуется две или три цепи, такое разветвление цени может привести практически к безграничному возрастанию числа активных центров. В рассматриваемом примере сгорания водорода разветвленные цени возникают при реакциях [c.140]

При этом следует избегать избытка кислорода, поскольку в противном случае последует внешний обгар. С другой стороны, при удалении оксида углерода и водорода из газовой атмосферы процесс активирования значительно ускоряется, так как эти продукты замедляют скорость реакции пара с углеродом, блокируя активные центры на поверхности угля. Кроме того, сгорание реакционных газов приводит к восстановлению необходимых для активирования реагентов — диоксида углерода и водяного пара. [c.46]

При непрерывной подаче и откачке компонентов такие Л. X работают в непрерывном режиме. Решающим обстоятельством при их создании является разделение в пространстве процессов наработки химически активных центров и пол чения возбужденных частиц, генерирующих излучение Высокотемпературную камеру сгорания можно заменить низкотемпературной, если использовать цепную р-цию фтора с дейтерием. Атомарный фтор для инициирования цепного процесса нарабатывается при низкотемпературной р-ции NO" -Ь Fj -> F" -I- NOF, начинающейся сразу при смешении их потоков. Истечение газов из камеры инициирования в лазерную зону происходит с дозвуковой скоростью, хотя возможны и сверхзвуковые варианты этого Л. х. Генерирующая молекула-СО2, к-рая возбуждается путем передачи колебат. энергии от DF. Возбужденная молекула СО, релаксирует медленнее, чем DF, что обеспечивает большую хемолазерную длину цепи. Замена дейтерия на водород приводит к снижению генерируемой мощности, т.к. HF передает энергию Oj менее эффективно, чем DF. [c.568]

В работе Курца [138] отмечается, что в процессе поисков добавок, влияющих на скорость горения водорода или углеводородов, не удалось обнаружить ни одного вещества, промотирующего сгорания. С точки зрения тепловой теории это получает простое объяснение в том, что концентрация активных центров при максимальной температуре пламени, где, согласно предположению, сосредоточена реакция, настолько велика, что вводимое с добавкой дополнительное количество активных центров может составить лишь пренебрежимо малую часть от исходного. И только в специальном случае горенпя СО добавка воды является главным источником генерирования активных центров. Если не считать так называемого химического ускорения пламени в особых условиях многостадийного воспламеиения (о чем см. в 24), то до сих пор удалось наблюдать явное увеличение скорости горения, по-видимому, только в пламенах углеводородов при добавке озона в работе Чередниченко и др. [401,. Скорость горения, измеряемая в начальной фазе раснространения пламени в сферическом сосуде, возрастала в воздушной смеси н. бутана с а = 0,8, при атомарной концентрации Оз в Ог — 2%, от 34 до 39 см сек, в кислородной смеси с 5% Оз — с 210 до 290 см1сек. В первом из приведенных примеров скорость горения возросла на 15%, в то время как повышепие и,, соответствующее увеличению температуры горения с 2170 до 2178° К, нри Едф = [c.208]

Известно, что скорость цепной химической реакции пропорциональна концентрации активных центров, ведущих процесс. Для обводненного топлива концентрация таких центров будет всегда больше, чем у необводненного топлива. С увеличением обводненности сжигаемого топлива растет парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания, при этом одновременно увеличивается количество диссоциированных молекул водяного пара. Кроме термической диссоциации паров воды на водород и кислород по уравнению2НгО 2Н2 + О2 возможна диссоциация воды на водород и гидроксил, т.е. существование равновесия 2Н20-5 Н2 + 20Н. [c.245]

В работе Курца [138] отмечается, что в процессе поисков добавок, влияющих на скорость горения водорода или углеводородов, не удалось обнаружить ни одного вещества, промотирующего сгорания. С точки зрения тепловой теории это получает простое объяснение в том, что концентрация активных центров при максимальной температуре пламени, где, согласно предположению, сосредоточена реакция, настолько велика, что вводимое с добавкой дополнительное количество активных центров может составить лишь пренебрежимо малую часть от исходного. И только в специальном случае горения СО добавка воды является главным источником генерирования активных центров. Если не считать так называемого химического ускорения нламени в особых условиях многостадийного воспламенения (о чем см. в 24), то до сих пор удалось наблюдать явное увеличение скорости горения, по-видимому, только в пламенах углеводородов при добавке озона в работе Чередниченко и др. [401. Скорость горения, измеряемая в начальной фазе распространения пламени в сферическом сосуде, возрастала в воздушной смеси н. бутана с а = 0,8, при атомарной концентрации Оз в Ог — 2%, от 34 до 39 см сек, в кислородной смеси с 5% Оз — с 210 до 290 см сек. В первом из приведенных примеров скорость горения возросла на 15%, в то время как повышение м,, соответствующее увеличению температуры горения с 2170 до 2178° К, при = = 20 ккал, по тепловой теории не превысило бы 1%.Для той же смеси при добавке 10% Оз м, возрастает на 53% при возможном ее увеличении в соответствии с повышением температуры горения до 2211° К всего на 5%. Необходимо, однако, отметить, что в условиях начальной фазы развития сферического пламени эффект его ускорения может быть связан с еще не ясными особенностями заторможенного сгорания (см. 16). Поэтому особое значение имела бы проверка промотируюшего эффекта озона в условиях обычного пламени. В случае его подтверждения наличие такого эффекта само по себе указывало бы па то, что реакция в пламени развивается в интервале температур, далеких от максимальной. В настоящее же время, наоборот, исходя из последнего, как факта, подтвержденного независимыми наблюдениями, следует предполагать возможность воздействия добавок на скорость горения в результате расширения температурного интервала для реакции в пламени. [c.208]

С определенными допущениями обогащение бензовоздушной смеси водородом можно рассматривать как увеличение доли водорода в элементарном составе бензина. Известно, что водород при нормальных условиях малоактивен, однако с повышением температуры его активность возрастает. Это связано с образованием в нем атомарного водорода, который наряду с другими радикалами играет основную роль в реакциях горения. Установлено, что скорость распространения фронта пламени может быть непосредственно связана с концентрацией атомарного водорода в топливовоздушной смеси [191. Исходя из этого можно полагать, что добавка водорода к углеводородным топливам способствует формированию высокоактивных центров химических реакций, снижению энергии воспламенения и расширению пределов сгорания исходных топлив. [c.54]