Определяющая роль гетерогенных реакций атомов и радикалов в распространении пламени

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Установлена зависимость характеристик распространения пламени от гетерогенных реакций атомов и радикалов при атмосферном давлении. Отмечено, что наряду с участием в обрыве реакционных цепей, адсорбированные атомы водорода осуществляют гетерогенное развитие цепей: реагируют с О2 с образованием радикалов НО2, регистрированных методом лазерного магнитного резонанса. В пламени радикалы НО2 с атомами Н образуют радикалы ОН, и таким образом происходит гетерогенное развитие цепей. Пламя изменяет химические свойства поверхности. Сделан вывод, что выявленный механизм и полученные на его основе уравнения количественно описывают наблюдаемые закономерности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Азатян

Институт системных исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vylenazatyan@yandex.ru
Россия, Москва

В. М. Прокопенко

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН

Email: vprok48@mail.ru
Россия, Черноголовка

Н. Н. Смирнов

Институт системных исследований РАН

Email: vprok48@mail.ru
Россия, Москва

С. К. Абрамов

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН

Email: vprok48@mail.ru
Россия, Черноголовка

Список литературы

  1. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, взрывы и пламя в газах. М.: Мир, 1968. 604 с.
  2. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. 491 с.
  3. Lewis В., Von Elbe G. Combustion, explosions and flame in gases. N.Y.-L.: Acad. Press, 1987. 592 p.
  4. Williams F.A. Combustion Thery. Princeton University. 1985. 680 p.
  5. Low C.K. Combustion Physics. Princeton Cambridge University Press. 2006. 722 p.
  6. Зельдович Я.Б., Баренблат Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. Математическая теория горения и взрыва. 1980. М.: Наука, 478 с.
  7. Химическая энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1988. Т. 1. С. 1164.
  8. Азатян В.В. // Кинетика и катализ. 1996. Т. 37. № 4. С. 512.
  9. Азатян В.В. // Успехи химии. 1999. Т. 68. № 12. С. 1122.
  10. Смирнов Н.Н., Никитин В.Ф., Михальченко Е.В., Стамов Л.И. // Физика горения и взрыва. 2022. Т. 58. № 5. С. 561.
  11. Азатян В.В., Прокопенко В.М., Абрамов С.К. // Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 4. C. 622.
  12. Азатян В.В., Пилоян А.А., Баймуратова Г.Р., Масалова В.В. // Кинетика и катализ. 2008. Т. 49. № 2. С. 190.
  13. Ландау Л.Д., Ахиезер А.И., Лифшиц Е.М. Общий курс физики. Механика и молекулярная физика. М.: Наука, 2011. 384 с.
  14. Азатян В.В., Прокопенко В.М., Сон Э.Е., Абрамов С.К. // Теплофизика высоких температур. 2023. Т. 61. № 1. С. 1.
  15. Азатян В.В. // Докл. РАН. 2020. Т. 495. С. 59.
  16. Baulch D.L., Bowman C.T., Cobos C.J. et al. // J. of Phys. and Chem. Reference Data. 2005. V. 34. № 3. P. 757.
  17. Азатян В.В. Новые закономерности разветвленно-цепных процессов. Дис. … д-ра хим. наук. 1978. М.: ИХФ АН СССР.
  18. Азатян В.В., Кислюк М.У., Крылов О.В., Шавард А.А. // Кинетика и катализ. 1980. Т. 21. № 3. С. 583.
  19. Семенов Н.Н. Избранные произведения. Т. 3. М.: Наука, 2004.
  20. Шавард А.А. Роль гомогенных и гетерогенных нелинейных реакций в горении водорода. Дис. … канд. хим. наук. 1981. М.: ИХФ РАН.
  21. Азатян В.В., Семенов Н.Н. // Кинетика и катализ. 1972. Т. 13. № 1. С. 17.
  22. Азатян В.В., Гаганидзе К.Н., Колесников С.А., Ожерельев Б.В. // Кинетика и катализ. 1982. Т. 23. № 1. С. 244.
  23. Азатян В.В., Рубцов Н.М., Черныш В.И., Цветков Г.И. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 3. С. 333.
  24. Азатян В.В., Вагнер Г.Г. // Кинетика и катализ. 1997. Т. 39. № 2. С. 165.
  25. Азатян В.В., Прокопенко В.М., Абрамов С.К. // Журн. физ. химии. 2024. Т. 98. № 3.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема реактора: 1 – высоковольтный блок питания, 2 –осциллограф, 3 – фотодатчики, 4 – реактор, 5 – кран, 6 – вакууметр, 7 –вакуумный насос, 8 – кран пробоотборника.

Скачать (136KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости x–t-диаграмм пробега пламени от покрытия поверхности, промытой: 1, 2 – борной кислотой; 3–5 – оксидом магния.

Скачать (116KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Осциллограммы хемилюминесценции в опыте 1 (а) и 2 (б) в реакторе, промытом Н3ВО3.

Скачать (332KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Осциллограммы хемилюминесценции пламени над MgO: опыт 1 (а), 2 (б), 3 (в).

Скачать (489KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние обработки поверхности борной кислотой на x–t-диаграмму пламени в реакторе из нержавеющей стали. Кривые (1–3) – до обработки, (4, 5) – после обработки поверхности реактора борной кислотой.

Скачать (105KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Влияние обработки поверхности нержавеющей стали концентрированным раствором борной кислоты на распространение пламени. Черные и светлые точки – соответственно до и после обработки поверхности борной кислотой. Номера кривых показывают последовательность опытов.

Скачать (155KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Осциллограммы пламени в первых четырех секциях реактора до обработки поверхности.

Скачать (180KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Осциллограммы пламени в первых четырех секциях реактора после обработки поверхности. Первые четыре секции – это 2.5 м трубы реактора. После первого выстрела фронт пламени достигает 4-го датчика за 147 мс, после третьего выстрела – за 134 мс и после четвертого выстрела – за 139 мс.

Скачать (279KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Схема участия адсорбированных атомов в регенерации носителей цепей. Обозначения: см. текст.

Скачать (101KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Зависимость h∞ гремучей смеси от Ро/Р1 при 743 К в кварцевом реакторе, Р1 = 12.6 Па. По-разному обозначенные точки – результаты измерений при различной системе откачки (см. текст): 1 – расчет по формуле (4), не учитывающей гетерогенное развитие цепей; 2 – расчет с учетом реакций (IV)–(VII), (IX), (X) и (–I).

Скачать (106KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025