Ce stare de substanță combustibilă se caracterizează prin ardere omogenă? Arderea omogenă

Combustie omogenă și eterogenă.

Pe baza exemplelor luate în considerare, în funcție de starea de agregare a amestecului de combustibil și oxidant, i.e. în funcție de numărul de faze din amestec, există:

1. Arderea omogenă gaze și vapori de substanțe inflamabile într-un mediu oxidant gazos. Astfel, reacția de ardere are loc într-un sistem format dintr-o fază (stare agregată).

2. Arderea eterogenă substanțe solide inflamabile într-un mediu oxidant gazos. În acest caz, reacția are loc la interfață, în timp ce o reacție omogenă are loc pe tot volumul.

Aceasta este arderea metalelor, grafitului, adică. materiale practic nevolatile. Multe reacții cu gaze sunt de natură omogen-eterogenă, atunci când posibilitatea apariției unei reacții omogene se datorează originii unei reacții simultan eterogene.

Arderea tuturor substanțelor lichide și a multor substanțe solide, din care se eliberează vapori sau gaze (substanțe volatile), are loc în fază gazoasă. Fazele solide și lichide joacă rolul de rezervoare de produse care reacţionează.

De exemplu, reacția eterogenă de ardere spontană a cărbunelui trece în faza omogenă de ardere a substanțelor volatile. Reziduul de cocs arde heterogen.

Pe baza gradului de preparare a amestecului combustibil se disting difuzia si arderea cinetica.

Tipurile de ardere luate în considerare (cu excepția explozivilor) se referă la arderea prin difuzie. Flacără, adică Zona de ardere a unui amestec de combustibil și aer trebuie alimentată în mod constant cu combustibil și oxigen pentru a asigura stabilitatea. Alimentarea cu gaz combustibil depinde numai de viteza de alimentare a acestuia către zona de ardere. Viteza de intrare a lichidului inflamabil depinde de intensitatea evaporării acestuia, adică. asupra presiunii vaporilor deasupra suprafeței lichidului și, în consecință, asupra temperaturii lichidului. Temperatura de aprindere este cea mai scăzută temperatură a unui lichid la care flacăra de deasupra suprafeței sale nu se va stinge.

Arderea solidelor diferă de arderea gazelor prin prezența unei etape de descompunere și gazeificare cu aprinderea ulterioară a produselor volatile de piroliză.

Piroliza- Aceasta este încălzirea substanțelor organice la temperaturi ridicate fără acces la aer. În acest caz, are loc descompunerea, sau scindarea, a compușilor complecși în compuși mai simpli (cocsificarea cărbunelui, crăparea uleiului, distilarea uscată a lemnului). Prin urmare, arderea unei substanțe combustibile solide într-un produs de ardere nu este concentrată numai în zona de flacără, ci are un caracter în mai multe etape.

Încălzirea fazei solide provoacă descompunerea și eliberarea de gaze, care se aprind și ard. Căldura de la torță încălzește faza solidă, determinând gazeificarea acesteia și procesul se repetă, menținând astfel arderea.

Modelul de ardere solidă presupune prezența următoarelor faze (Fig. 17):

Orez. 17. Model de ardere

materie solidă.

Încălzirea fazei solide. Pentru substanțele care se topesc, topirea are loc în această zonă. Grosimea zonei depinde de temperatura de conductivitate a substanței;

Piroliza sau zona de reactie in faza solida, in care se formeaza substante gazoase inflamabile;

Pre flacără în fază gazoasă, în care se formează un amestec cu un oxidant;

Flacără, sau zonă de reacție în fază gazoasă, în care se transformă produsele de piroliză în produși gazoși de combustie;

Produse de ardere.

Viteza de alimentare cu oxigen în zona de ardere depinde de difuzia acestuia prin produsul de ardere.

În general, din moment ce viteza reacție chimică in zona de ardere in tipurile de ardere luate in considerare, in functie de viteza de intrare a componentelor care reactioneaza si de suprafata flacarii prin difuzie moleculara sau cinetica, acest tip de ardere se numeste difuziune.

Structura flăcării de ardere prin difuzie este formată din trei zone (Fig. 18):

Zona 1 conține gaze sau vapori. Nu există ardere în această zonă. Temperatura nu depășește 500 0 C. Are loc descompunerea, piroliza volatilelor și încălzirea la temperatura de autoaprindere.

Orez. 18. Structura flăcării.

În zona 2, se formează un amestec de vapori (gaze) cu oxigenul atmosferic și arderea incompletă are loc la CO cu reducere parțială la carbon (puțin oxigen):

CnHm + O2 → CO + CO2 + H2O;

În a treia zonă externă, are loc arderea completă a produselor din a doua zonă și se observă temperatura maximă a flăcării:

2CO+O2 =2C02;

Înălțimea flăcării este proporțională cu coeficientul de difuzie și cu debitul de gaz și invers proporțională cu densitatea gazului.

Toate tipurile de ardere prin difuzie sunt inerente incendiilor.

Cinetică arderea se numește ardere în avans

amestec de gaz inflamabil, abur sau praf cu un oxidant. În acest caz, viteza de ardere depinde numai de proprietățile fizico-chimice ale amestecului combustibil (conductivitate termică, capacitate termică, turbulență, concentrație de substanțe, presiune etc.). Prin urmare, viteza de ardere crește brusc. Acest tip de ardere este inerentă exploziilor.

ÎN în acest caz, Când un amestec combustibil este aprins în orice punct, frontul de flacără se deplasează de la produsele de ardere în amestecul proaspăt. Astfel, flacăra în timpul arderii cinetice este cel mai adesea instabilă (Fig. 19).

Orez. 19. Schema de propagare a flăcării într-un amestec combustibil: - sursa de aprindere; - sensul de deplasare al frontului de flacara.

Deși, dacă amestecați mai întâi gazul inflamabil cu aer și îl introduceți în arzător, atunci când este aprins, se va forma o flacără staționară, cu condiția ca debitul amestecului să fie egal cu viteza de propagare a flăcării.

Dacă viteza de alimentare cu gaz este crescută, flacăra se desprinde de arzător și se poate stinge. Iar dacă viteza este redusă, flacăra va fi atrasă în arzător cu o posibilă explozie.

După gradul de ardere, adică completitudinea reacției de ardere la produsele finite, are loc arderea completă și incompletă.

Deci în zona 2 (Fig. 18) arderea este incompletă, deoarece Există o aprovizionare insuficientă cu oxigen, care este parțial consumat în zona 3 și se formează produse intermediare. Acestea din urmă se ard în zona 3, unde există mai mult oxigen, până la arderea completă. Prezența funinginei în fum indică arderea incompletă.

Un alt exemplu: atunci când există o lipsă de oxigen, carbonul arde în monoxid de carbon:

Dacă adăugați O, atunci reacția se finalizează:

2СО+O 2 =2СО 2.

Viteza de ardere depinde de natura mișcării gazelor. Prin urmare, se face o distincție între arderea laminară și cea turbulentă.

Astfel, un exemplu de ardere laminară este o flacără de lumânare în aer nemișcat. La ardere laminară straturi de gaze curg în paralel, fără a se învârti.

Combustie turbulentă– mișcarea în vortex a gazelor, în care gazele de ardere sunt amestecate intens, iar frontul de flăcări este neclar. Granița dintre aceste tipuri este criteriul Reynolds, care caracterizează relația dintre forțele de inerție și forțele de frecare în flux:

Unde: u- viteza debitului gazului;

n- vâscozitatea cinetică;

l– dimensiune liniară caracteristică.

Numărul Reynolds la care are loc tranziția unui strat limită laminar la unul turbulent se numește Re cr critic, Re cr ~ 2320.

Turbulența crește viteza de ardere datorită transferului de căldură mai intens de la produsele de ardere la amestecul proaspăt.

Fenomenele fizice enumerate în secțiunea precedentă se observă într-o mare varietate de procese, care diferă atât prin natura reacțiilor chimice, cât și prin starea de agregare a substanțelor implicate în ardere.

Există arderi omogene, eterogene și de difuzie.

Capitolul 1. Bazele conceptele teoriei arderii

Arderea omogenă se referă la arderea gazelor preamestecate*. Numeroase exemple de ardere omogenă sunt procesele de ardere a gazelor sau vaporilor în care agentul oxidant este oxigenul atmosferic: arderea amestecurilor de hidrogen, a amestecurilor de monoxid de carbon și hidrocarburi cu aerul. În cazuri practic importante, condiția de amestecare preliminară completă nu este întotdeauna îndeplinită. Prin urmare, combinațiile de ardere omogenă cu alte tipuri de ardere sunt întotdeauna posibile.

Arderea omogenă poate fi realizată în două moduri: laminar și turbulent. Turbulența accelerează procesul de ardere prin fragmentarea frontului de flăcări în fragmente separate și, în consecință, creșterea zonei de contact a substanțelor care reacţionează în turbulențe la scară mare sau accelerarea proceselor de transfer de căldură și masă în frontul de flăcări în turbulențe la scară mică. Arderea turbulentă se caracterizează prin auto-similaritate: vârtejurile turbulente măresc viteza de ardere, ceea ce duce la o creștere a turbulenței.

Toți parametrii arderii omogene apar și în procesele în care agentul de oxidare nu este oxigenul, ci alte gaze. De exemplu, fluor, clor sau brom.

În timpul incendiilor, cele mai frecvente procese sunt arderea prin difuzie. În ele, toate substanțele care reacţionează sunt în fază gazoasă, dar nu sunt preamestecate. În cazul arderii lichidelor și solidelor, procesul de oxidare a combustibilului în fază gazoasă are loc concomitent cu procesul de evaporare a lichidului (sau descompunerea materialului solid) și cu procesul de amestecare.

Cel mai simplu exemplu de ardere prin difuzie este arderea gazelor naturale în arzator pe gaz. În incendii se realizează regimul de ardere cu difuzie turbulentă, când viteza de ardere este determinată de viteza amestecării turbulente.

Se face o distincție între macroamestecare și microamestecare. Procesul de amestecare turbulentă implică zdrobirea secvențială a gazului în volume din ce în ce mai mici și amestecarea lor între ele. În ultima etapă, amestecarea moleculară finală are loc prin difuzie moleculară, a cărei rată crește pe măsură ce scara fragmentării scade. La terminarea macroamestecării

* O astfel de ardere este adesea numită cinetică.

Korolcenko A. Da. Procese de ardere și explozie

Viteza de ardere este determinată de procese de microamestecare în volume mici de combustibil și aer.

La interfață are loc arderea eterogenă. În acest caz, una dintre substanțele care reacţionează este în stare condensată, cealaltă (de obicei oxigenul atmosferic) intră din cauza difuziei în fază gazoasă. O condiție prealabilă pentru arderea eterogenă este un punct de fierbere foarte ridicat (sau descompunere) al fazei condensate. Dacă această condiție nu este îndeplinită, arderea este precedată de evaporare sau descompunere. Un flux de abur sau produși de descompunere gazoasă intră în zona de ardere de la suprafață, iar arderea are loc în faza gazoasă. O astfel de ardere poate fi clasificată ca difuzie cvasi-eterogenă, dar nu complet eterogenă, deoarece procesul de ardere nu mai are loc la limita de fază. Dezvoltarea unei astfel de arderi se realizează datorită fluxului de căldură de la flacără la suprafața materialului, care asigură o evaporare sau descompunere ulterioară și fluxul de combustibil în zona de ardere. În astfel de situații, apare un caz mixt atunci când reacțiile de ardere au loc parțial eterogen - pe suprafața fazei condensate și parțial omogen - în volumul amestecului de gaze.

Un exemplu de ardere eterogenă este arderea pietrei și cărbune. Când aceste substanțe ard, apar două tipuri de reacții. Unele tipuri de cărbune eliberează componente volatile atunci când sunt încălzite. Arderea unor astfel de cărbuni este precedată de descompunerea lor termică parțială cu eliberarea de hidrocarburi gazoase și hidrogen, care ard în fază gazoasă. În plus, în timpul arderii carbonului pur, se poate forma monoxid de carbon CO, care se arde în volum. Cu suficient aer în exces și temperatură ridicată Pe suprafața cărbunelui, reacțiile volumetrice au loc atât de aproape de suprafață încât, la o anumită aproximare, acest lucru dă motive să se considere un astfel de proces eterogen.

Un exemplu de ardere cu adevărat eterogenă este arderea metalelor refractare nevolatile. Aceste procese pot fi complicate de formarea de oxizi care acoperă suprafața de ardere și împiedică contactul cu oxigenul. Dacă există o diferență mare în proprietățile fizice și chimice între metal și oxidul său în timpul procesului de ardere, filmul de oxid se crapă și este asigurat accesul oxigenului în zona de ardere.

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

Gaze și substanțe inflamabile vaporoase într-un oxidant gazos. Este necesar un impuls energetic inițial pentru a începe arderea. Se face o distincție între autoaprindere și aprindere sau aprindere forțată; care propagă în mod normal arderea sau deflagrația (procesul conducător este transferul de căldură prin conductivitate termică) și detonarea (cu aprindere printr-o undă de șoc). Arderea normală este împărțită în laminară (flux) și turbulentă (vortex). Se face distincție între arderea cu flux de gaz preamestec și arderea cu flux separat de gaz combustibil și oxidant, atunci când se determină prin amestecarea (difuzia) a două fluxuri.
Vezi și:
-
-
-
-

Dicționar enciclopedic de metalurgie. - M.: Intermet Engineering. Redactor-șef N.P. Liakishev. 2000 .

Vedeți ce este „combustie omogenă” în alte dicționare:

ardere omogenă- Arderea gazelor şi a substanţelor inflamabile vaporoase sub formă gazoasă. agent oxidant Pentru început arderea trebuie să înceapă. energic puls. Distinge între sine și forțat. aprindere sau aprindere; normal răspândirea ardere sau deflagrare (procesul de transmisie principal... ...

ardere omogenă- homogeninis degimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Dujų degimas. atitikmenys: engl. ardere omogenă rus. ardere omogena... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

ardere omogenă- homogeninis degimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Degimas, kai reaguojančiosios medžiagos yra vienodos agregatinės būsenos, vienodai pasiskirsčiusios ir reakcijos vyksta visame jų tūryje. atitikmenys: engl. ardere omogenă vok.… … Aiškinamasis šiluminės și branduolinės technikos terminų žodynas

ardere omogenă local- - [A.S. Goldberg. Dicționar energetic englez-rus. 2006] Subiecte de energie în general EN ardere omogenă localLHF ... Ghidul tehnic al traducătorului

Combustie- o transformare chimică complexă, care are loc rapid, însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de căldură și de obicei o strălucire strălucitoare (flacără). În cele mai multe cazuri, gazul se bazează pe reacții oxidative exoterme ale unei substanțe... Marea Enciclopedie Sovietică

O transformare chimică complexă, rapidă a unei substanțe, cum ar fi combustibilul, însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de căldură și de o strălucire strălucitoare (flacără). În cele mai multe cazuri, baza arderii este exotermă... ...

Combustie (reacție)- (a. ardere, ardere; n. Brennen, Verbrennung; f. ardere; i. ardere) o reacție de oxidare care se produce rapid, însoțită de eliberarea sensului. cantitatea de căldură; de obicei însoțită de o strălucire strălucitoare (flacără). In cele mai multe cazuri...... Enciclopedie geologică

COMBUSTIE- chimie complexă o reacție care are loc în condiții de auto-accelerare progresivă asociată cu acumularea de căldură sau produse de reacție de catalizare în sistem. Cu G., se pot atinge temperaturi ridicate (până la câteva mii de K) și apare adesea... ... Enciclopedie fizică

Combustie- o reacție exotermă de oxidare a unei substanțe inflamabile, de obicei însoțită de radiații electromagnetice vizibile și degajare de fum. G. se bazează pe interacțiunea unei substanțe inflamabile cu un agent oxidant, cel mai adesea oxigenul atmosferic. Distinge...... enciclopedie rusă privind protecția muncii

Arderea substanțelor combustibile lichide și solide într-un oxidant gazos. Pentru arderea eterogenă a substanțelor lichide mare valoare are un proces de evaporare. Arderea eterogenă a substanțelor inflamabile care se evaporă ușor... ... Dicţionar enciclopedic de metalurgie

Există arderi omogene, eterogene și de difuzie. Arderea omogenă se referă la arderea gazelor preamestecate. Exemple de ardere omogenă sunt procesele de ardere a gazelor sau vaporilor în care agentul oxidant este oxigenul atmosferic: arderea amestecurilor de hidrogen, a amestecurilor de monoxid de carbon și hidrocarburi cu aer. În cazuri practic importante, condiția de amestecare preliminară completă nu este întotdeauna îndeplinită. Prin urmare, combinațiile de ardere omogenă cu alte tipuri de ardere sunt întotdeauna posibile.

Arderea omogenă poate fi realizată în două moduri: laminar și turbulent. Turbulența accelerează procesul de ardere prin fragmentarea frontului de flăcări în fragmente separate și, în consecință, creșterea zonei de contact a substanțelor care reacţionează cu turbulențe la scară mare sau accelerarea proceselor de transfer de căldură și masă în frontul de flăcări cu turbulențe la scară mică. Arderea turbulentă se caracterizează prin auto-similaritate: vârtejurile turbulente măresc viteza de ardere, ceea ce duce la o creștere a turbulenței.

În timpul incendiilor, cele mai frecvente procese sunt arderea prin difuzie. În ele, toate substanțele care reacţionează sunt în fază gazoasă, dar nu sunt preamestecate. În cazul arderii lichidelor și solidelor, procesul de oxidare a combustibilului în fază gazoasă are loc concomitent cu procesul de evaporare a lichidului (sau descompunerea materialului solid) și cu procesul de amestecare. Cel mai simplu exemplu de ardere prin difuzie este arderea gazelor naturale într-un arzător cu gaz. În incendii se realizează regimul de ardere cu difuzie turbulentă, când viteza de ardere este determinată de viteza amestecării turbulente. Se face o distincție între macroamestecare și microamestecare. Procesul de amestecare turbulentă implică zdrobirea secvențială a gazului în volume din ce în ce mai mici și amestecarea lor între ele.

La interfață are loc arderea eterogenă. În acest caz, una dintre substanțele care reacţionează este în stare condensată, cealaltă (de obicei oxigenul atmosferic) intră din cauza difuziei în fază gazoasă. O condiție prealabilă pentru arderea eterogenă este un punct de fierbere foarte ridicat (sau descompunere) al fazei condensate. Dacă această condiție nu este îndeplinită, arderea este precedată de evaporare sau descompunere. Un flux de abur sau produși de descompunere gazoasă intră în zona de ardere de la suprafață, iar arderea are loc în faza gazoasă. Dezvoltarea unei astfel de arderi se realizează datorită fluxului de căldură de la flacără la suprafața materialului, care asigură o evaporare sau descompunere ulterioară și fluxul de combustibil în zona de ardere. În astfel de situații, apare un caz mixt când reacțiile de ardere au loc parțial eterogen pe suprafața fazei condensate și parțial omogen în volumul amestecului de gaze.

Un exemplu de ardere eterogenă este arderea cărbunelui și a cărbunelui. Când aceste substanțe ard, apar două tipuri de reacții. Unele tipuri de cărbune eliberează componente volatile atunci când sunt încălzite. Arderea unor astfel de cărbuni este precedată de descompunerea lor termică parțială cu eliberarea de hidrocarburi gazoase și hidrogen, care ard în fază gazoasă. În plus, în timpul arderii carbonului pur, se poate forma monoxid de carbon CO, care se arde în volum.

Arderea gazelor

Termenul folosit în mod obișnuit pentru a descrie procesele de ardere este viteza normală a flăcării, care caracterizează viteza unui front de flacără convențional într-un amestec de gaze staționare. În condiții reale de ardere, flăcările există întotdeauna în fluxurile în mișcare.

Comportarea unei flăcări în astfel de condiții este supusă a două legi:

– prima dintre ele stabilește că componenta vitezei curgerii gazului v normală cu frontul de flăcări care se propagă de-a lungul impermeabilului

amestec vâscos, egal cu viteza normală de propagare a flăcării Şi, împărțit la cos:

v = u/ cos φ, (1.2)

unde este unghiul dintre normala la suprafața flăcării și direcția fluxului de gaz.

Această lege se aplică numai unei flăcări plate. Generalizându-l la caz real cu curbura frontului de flacără dă formularea celei de-a doua legi – legea zonelor.

Să presupunem că într-un flux de gaz având o viteză vŞi secţiune transversală, frontul de flacara curbat este stationar cu suprafata comuna S. În fiecare punct al frontului de flăcări, flacăra se propagă de-a lungul normalei la suprafața sa cu o viteză U.Atunci volumul amestecului combustibil ars pe unitatea de timp va fi

ω = U · S.(1.3)

Pe de altă parte, în conformitate cu echilibrul gazului sursă, același volum este egal cu

ω = v ∙ ε.(1.4)

Echivalând părțile din stânga ale (1.2) și (1.3), obținem

v = U · S/ε.(1.5)

Într-un sistem de referință în care frontul de flacără se deplasează printr-un amestec de gaze staționare, relația (1.5) înseamnă că flacăra se propagă în raport cu gazul la o viteză v. Formula (1.5) este o expresie matematică a legii ariilor, din care rezultă o concluzie importantă: când frontul de flăcări este curbat, viteza de ardere crește proporțional cu creșterea suprafeței sale. Prin urmare, mișcarea neuniformă a gazului intensifică întotdeauna arderea.

Din legea zonelor rezultă că turbulența mărește viteza de ardere. În incendii, aceasta se exprimă printr-o intensificare puternică a procesului de propagare a flăcării. Există două tipuri de ardere turbulentă: arderea unui amestec omogen de gaze și arderea turbulentă prin microdifuzie. La rândul său, atunci când un amestec omogen arde în modul de ardere turbulent, sunt posibile două cazuri: apariția unei turbulențe la scară mică și la scară mare. Această împărțire se face în funcție de raportul dintre scara turbulenței și grosimea frontului de flăcări. Când scara turbulenței este mai mică decât grosimea frontului de flăcări, este clasificată la scară mică atunci când este mai mare;
la scară largă. Mecanismul de acțiune al turbulențelor la scară mică se datorează intensificării proceselor de ardere datorită accelerării proceselor de transfer de căldură și masă în zona flăcării. Cele mai mari viteze de ardere sunt observate în timpul turbulențelor la scară largă. În acest caz, sunt posibile două mecanisme de accelerare a arderii: de suprafață și volumetric.

Un tip de ardere a gazelor este ardere prin deflagrație. Compoziția amestecurilor inflamabile poate fi diferită. În general, conținutul de componentă inflamabilă poate varia de la zero la sută la sută, totuși, nu toate amestecurile de combustibil și oxidant sunt capabile să răspândească o flacără. Distribuția este posibilă numai într-un anumit interval de concentrație. Atunci când amestecurile a căror compoziție depășește aceste limite sunt aprinse, reacția de ardere inițiată de impulsul de aprindere se estompează la mică distanță de locul de aprindere. Pentru amestecurile de combustibil și oxidant care se află în stare gazoasă, există concentrații minime și maxime de combustibil care limitează zona amestecurilor inflamabile. Aceste concentrații sunt numite limite de concentrație inferioară și, respectiv, superioară a propagării flăcării. În afara limitelor, propagarea flăcării prin acest amestec este imposibilă. Să luăm în considerare motivele care determină existența unor condiții limitative pentru propagarea flăcării prin amestecuri de gaze. În momentul inițial al inițierii arderii (prin o scânteie, un corp fierbinte sau o flacără deschisă), în amestecul combustibil apare o zonă de temperatură ridicată, din care fluxul de căldură va fi direcționat în spațiul înconjurător. O parte din căldură intră în amestecul proaspăt (încă nu ars), cealaltă parte intră în produsele de ardere. Dacă fluxul de căldură în amestecul proaspăt nu este suficient pentru a iniția o reacție de ardere în acesta, sursa originală de flacără se va stinge.

Astfel, prezența limitelor de propagare a flăcării prin amestecuri de gaze se explică prin pierderea de căldură din zona de reacție. Detonația este procesul de transformare a unui amestec inflamabil sau a unei substanțe explozive, însoțit de degajare de căldură și care se propagă cu o viteză constantă care depășește viteza sunetului într-un amestec sau substanță dată.

Spre deosebire de arderea prin deflagrație, unde propagarea flăcării este determinată de procese relativ lente de difuzie și conductivitate termică, detonația este un complex de undă de șoc puternică și o zonă de transformare chimică care urmează frontul său. Datorită creșterii puternice a temperaturii și presiunii din spatele frontului undei de șoc, transformarea chimică a substanțelor inițiale în produse de ardere are loc extrem de rapid în strat subțire, direct adiacent frontului undei de soc (Fig. 1.2).

Produse de reacție chimică

Orez. 1.2. Diagrama undelor de detonare

Unda de șoc comprimă și încălzește amestecul inflamabil (sau explozivul), provocând o reacție chimică, ai cărei produse se extind foarte mult - are loc o explozie. Energia eliberată ca urmare a transformării chimice menține existența undei de șoc, împiedicând-o să dispară. Viteza de mișcare a undei de detonare este constantă pentru fiecare amestec combustibil și substanță explozivă și ajunge
1000–3000 m/s în amestecuri de gaze și 8000–9000 m/s în explozivi condensați (Tabelul 1.1).

Tabelul 1.1

Viteza de detonare a unor amestecuri inflamabile
și explozivi

Sfârșitul mesei. 1.1

Presiunea pe frontul undei de șoc în timpul detonării amestecurilor de gaze ajunge la 1–5 MPa (10–50 atm), iar pentru substanțele condensate – 10 GPa.
In amestecurile gazoase inflamabile, propagarea detonatiei este posibila numai in conditiile in care concentratia gazului inflamabil (sau vaporilor lichidi inflamabili) se incadreaza in anumite limite, in functie de natura chimica a amestecului combustibil, presiunea si temperatura. De exemplu, într-un amestec de hidrogen și oxigen la temperatura camereiŞi presiunea atmosferică unda de detonare este capabilă să se propage dacă concentrația de hidrogen este în intervalul de la 20 la 90% vol.

Trecerea arderii prin deflagrație la detonare în amestecuri gaz-aer este posibilă în următoarele cazuri:

● la îmbogățirea amestecului combustibil cu oxigen;

● cu nori de gaz foarte mari;

● în prezenţa turbulatoarelor de combustie.

În norii inflamabili de dimensiuni suficient de mari, trecerea de la arderea prin deflagrație la detonare este inevitabilă, iar evaluarea analitică duce la următoarele dimensiuni critice ale norilor la care probabilitatea de detonare este mare: pentru amestecuri hidrogen-aer - 70 m, pentru propan- amestecuri de aer - 3500 m, pentru amestecuri metan-aer - 5000 m Turbulizarea procesului de ardere a amestecurilor de gaze cu ajutorul diferitelor obstacole de-a lungul traseului flăcării care se propagă duce la o reducere semnificativă a dimensiunilor critice ale norilor de gaz. unda de detonare care apare în acest caz devine o sursă de excitație a detonației într-un spațiu nelimitat.

Informații conexe.

Fenomenele fizice enumerate în secțiunea precedentă se observă într-o mare varietate de procese, care diferă atât prin natura reacțiilor chimice, cât și prin starea de agregare a substanțelor implicate în ardere.

Există arderi omogene, eterogene și de difuzie.

Capitolul 1. Bazele conceptele teoriei arderii

Arderea omogenă se referă la arderea gazelor preamestecate*. Numeroase exemple de ardere omogenă sunt procesele de ardere a gazelor sau vaporilor în care agentul oxidant este oxigenul atmosferic: arderea amestecurilor de hidrogen, a amestecurilor de monoxid de carbon și hidrocarburi cu aerul. În cazuri practic importante, condiția de amestecare preliminară completă nu este întotdeauna îndeplinită. Prin urmare, combinațiile de ardere omogenă cu alte tipuri de ardere sunt întotdeauna posibile.

Arderea omogenă poate fi realizată în două moduri: laminar și turbulent. Turbulența accelerează procesul de ardere prin fragmentarea frontului de flăcări în fragmente separate și, în consecință, creșterea zonei de contact a substanțelor care reacţionează în turbulențe la scară mare sau accelerarea proceselor de transfer de căldură și masă în frontul de flăcări în turbulențe la scară mică. Arderea turbulentă se caracterizează prin auto-similaritate: vârtejurile turbulente măresc viteza de ardere, ceea ce duce la o creștere a turbulenței.

Toți parametrii arderii omogene apar și în procesele în care agentul de oxidare nu este oxigenul, ci alte gaze. De exemplu, fluor, clor sau brom.

În timpul incendiilor, cele mai frecvente procese sunt arderea prin difuzie. În ele, toate substanțele care reacţionează sunt în fază gazoasă, dar nu sunt preamestecate. În cazul arderii lichidelor și solidelor, procesul de oxidare a combustibilului în fază gazoasă are loc concomitent cu procesul de evaporare a lichidului (sau descompunerea materialului solid) și cu procesul de amestecare.

Cel mai simplu exemplu de ardere prin difuzie este arderea gazelor naturale într-un arzător cu gaz. În incendii se realizează regimul de ardere cu difuzie turbulentă, când viteza de ardere este determinată de viteza amestecării turbulente.

Se face o distincție între macroamestecare și microamestecare. Procesul de amestecare turbulentă implică zdrobirea secvențială a gazului în volume din ce în ce mai mici și amestecarea lor între ele. În ultima etapă, amestecarea moleculară finală are loc prin difuzie moleculară, a cărei rată crește pe măsură ce scara fragmentării scade. La terminarea macroamestecării

* O astfel de ardere este adesea numită cinetică.

Korolcenko A.Da. Procese de ardere și explozie

Viteza de ardere este determinată de procese de microamestecare în volume mici de combustibil și aer.

La interfață are loc arderea eterogenă. În acest caz, una dintre substanțele care reacţionează este în stare condensată, cealaltă (de obicei oxigenul atmosferic) intră din cauza difuziei în fază gazoasă. O condiție prealabilă pentru arderea eterogenă este un punct de fierbere foarte ridicat (sau descompunere) al fazei condensate. Dacă această condiție nu este îndeplinită, arderea este precedată de evaporare sau descompunere. Un flux de abur sau produși de descompunere gazoasă intră în zona de ardere de la suprafață, iar arderea are loc în faza gazoasă. O astfel de ardere poate fi clasificată ca difuzie cvasi-eterogenă, dar nu complet eterogenă, deoarece procesul de ardere nu mai are loc la limita de fază. Dezvoltarea unei astfel de arderi se realizează datorită fluxului de căldură de la flacără la suprafața materialului, care asigură o evaporare sau descompunere ulterioară și fluxul de combustibil în zona de ardere. În astfel de situații, apare un caz mixt atunci când reacțiile de ardere au loc parțial eterogen - pe suprafața fazei condensate și parțial omogen - în volumul amestecului de gaze.

Un exemplu de ardere eterogenă este arderea cărbunelui și a cărbunelui. Când aceste substanțe ard, apar două tipuri de reacții. Unele tipuri de cărbune eliberează componente volatile atunci când sunt încălzite. Arderea unor astfel de cărbuni este precedată de descompunerea lor termică parțială cu eliberarea de hidrocarburi gazoase și hidrogen, care ard în fază gazoasă. În plus, în timpul arderii carbonului pur, se poate forma monoxid de carbon CO, care se arde în volum. Cu un exces suficient de aer și o temperatură ridicată a suprafeței cărbunelui, reacțiile volumetrice au loc atât de aproape de suprafață încât, într-o anumită aproximare, există motive să se considere un astfel de proces eterogen.

Un exemplu de ardere cu adevărat eterogenă este arderea metalelor refractare nevolatile. Aceste procese pot fi complicate de formarea de oxizi care acoperă suprafața de ardere și împiedică contactul cu oxigenul. Dacă există o diferență mare în proprietățile fizice și chimice între metal și oxidul său în timpul procesului de ardere, filmul de oxid se crapă și este asigurat accesul oxigenului în zona de ardere.

1.3. Arderea în gazul în mișcare

Termenul „viteza normală a flăcării”* este folosit pentru a descrie procesele de ardere. Caracterizează viteza de mișcare a frontului de flăcări într-un amestec de gaze staționare. O astfel de stare idealizată poate fi creată doar într-un experiment de laborator. În condiții reale de ardere, flăcările există întotdeauna în fluxurile în mișcare.

Comportarea flăcării în astfel de condiții respectă două legi stabilite de omul de știință rus V. A. Mikhelson.

Prima dintre ele stabilește că componenta vitezei curgerii gazului v normală față de frontul de flăcări care se propagă printr-un amestec staționar este egală cu viteza normală de propagare a flăcării și împărțită la cos

unde este unghiul dintre normala la suprafața flăcării și direcția fluxului de gaz.

Magnitudinea v caracterizează cantitatea de gaz ars pe unitatea de timp într-o flacără oblică. De obicei se numește viteza reală de ardere în flux. Viteza reală în toate cazurile este egală sau mai mare decât cea normală.

Această lege se aplică numai unei flăcări plate. Generalizarea acestuia la flăcări reale cu o curbură a frontului de flăcări dă formularea celei de-a doua legi - legea zonelor.

Să presupunem că într-un flux de gaz având o viteză v iar secțiunea transversală este un front de flacără curbat staționar cu o suprafață comună S.În fiecare punct al frontului de flăcări, flacăra se propagă de-a lungul normalei la suprafața sa cu o viteză Şi. Apoi, volumul amestecului combustibil care arde pe unitatea de timp va fi:

În conformitate cu echilibrul gazului sursă, același volum este egal cu:

* Acest termen este echivalent cu termenul „rată normală de ardere”.

Echivalând laturile din stânga ale (1.2) și (1.3) obținem:

Într-un sistem de referință în care frontul de flacără se deplasează printr-un amestec de gaze staționare, relația (1.4) înseamnă că flacăra se propagă în raport cu gazul la o viteză V. Formula (1.4) este o expresie matematică a legii ariei, din care rezultă o concluzie importantă: când frontul de flăcări este curbat, viteza de ardere crește proporțional cu creșterea suprafeței sale. Prin urmare, mișcarea neuniformă a gazului intensifică întotdeauna arderea.

1.4. Combustie turbulentă

Din legea zonelor rezultă că turbulența mărește viteza de ardere. În incendii, aceasta se exprimă printr-o intensificare puternică a procesului de propagare a flăcării.

Distinge (Fig. 1.2) două tipuri de ardere turbulentă: arderea unui amestec omogen de gaze și arderea turbulentă prin microdifuzie.

Orez. 1.2. Clasificarea arderii turbulente

Când un amestec omogen arde în modul de ardere turbulent, sunt posibile două cazuri: apariția la scară mică și la scară mare.

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

turbulențe de sediu. Această împărțire se face în funcție de raportul dintre scara turbulenței și grosimea frontului de flăcări. Atunci când scara de turbulență este mai mică decât grosimea frontului de flăcări, este clasificată la scară mică, iar când este mai mare, este clasificată la scară mare. Mecanismul de acțiune al turbulențelor la scară mică se datorează intensificării proceselor de ardere datorită accelerării proceselor de transfer de căldură și masă în zona flăcării. Când se descrie turbulența la scară mică în formulele pentru viteza de propagare a flăcării, coeficienții de difuziune și difuzivitate termică sunt înlocuiți cu coeficientul de schimb turbulent.

Cele mai mari viteze de ardere sunt observate în timpul turbulențelor la scară largă. În acest caz, sunt posibile două mecanisme de accelerare a arderii: de suprafață și volumetric.

Mecanismul de suprafață constă în curbura frontului de flăcări prin pulsații turbulente. În acest caz, viteza de ardere crește proporțional cu creșterea suprafeței frontale. Cu toate acestea, acest lucru este valabil numai pentru condițiile în care transformările chimice în flacără sunt finalizate mai repede decât are timpul să aibă loc amestecarea turbulentă. În acest caz, când amestecul turbulent depășește reacția chimică, zona de reacție este estompată de pulsații turbulente. Astfel de procese sunt descrise de legile arderii volumetrice turbulente.

Timpul de amestecare turbulent este egal cu raportul de scară

turbulență până la viteza pulsatorie Prin urmare, accelerație

flacăra datorată pulsațiilor turbulente are loc printr-un mecanism de suprafață dacă este îndeplinită următoarea condiție:

Korolchenko A.Ya. Procese de ardere și explozie

unde este timpul reacției chimice la temperatura de ardere

Dacă condiția (1.5) nu este îndeplinită, atunci are loc mecanismul arderii volumetrice turbulente.

Timpul unei reacții chimice poate fi exprimat în termeni de mărimi macroscopice: viteza normala flacără și grosimea frontului flăcării

Atunci criteriul accelerației de suprafață ia forma:

(1.8)

Pentru a estima viteza de propagare a unei flăcări turbulente în timpul accelerației de suprafață, K. I. Shchelkin a propus o formulă:

Unde IN - un număr ușor variabil care nu depășește unu. În limită, cu turbulențe puternice, viteza flăcării turbulente tinde spre viteza pulsatorie, adică. ÎN- la unul.

1.5. Caracteristicile arderii explozivilor

Explozivii sunt substanțe individuale sau amestecurile acestora care, sub influența oricăruia influență externă(încălzire, impact, frecare, explozia unui alt exploziv) la o transformare chimică rapidă cu autopropagare cu eliberarea unei cantități mari de căldură și formarea de gaze.

Spre deosebire de substanțele inflamabile obișnuite, a căror combustie are loc la interacțiunea cu oxigenul sau alți agenți oxidanți externi, explozivii, aflându-se în fază condensată (solidă sau lichidă), conțin toate componentele implicate în ardere. Explozivii pot fi fie compuși chimici individuali, fie amestecuri mecanice.

Majoritatea explozivilor individuali sunt compuși nitro: trinitrotoluen, tetril, hexogen, octogen, nitrogli-

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

cerină, nitrați de celuloză etc. Clorații, perclorații, azidele și peroxizii organici au, de asemenea, proprietăți explozive.

Moleculele de compuși nitro organici conțin oxigen slab legat sub formă de grupare nitro - Astfel, o moleculă conține atât un combustibil, cât și un oxidant. Arderea lor din cauza oxidării intramoleculare poate începe cu influențe externe minore.

Un grup semnificativ de explozivi este format din compuși endotermici, ale căror molecule nu conțin oxigen. În acest caz, sursa de energie nu este oxidarea, ci degradarea directă. Acești compuși includ azide de plumb, argint și alte metale. Amestecurile mecanice includ amestecuri de combustibili solizi cu agenți oxidanți solizi. Un exemplu de astfel de amestec este pulberea neagră.

1.6. Termodinamica arderii

amestecuri hidrocarburi-aer

Legile termodinamicii fac posibilă calcularea parametrilor necesari descrierii proceselor de ardere: coeficientul de dilatare a produselor de ardere în condiții inițiale a raportului capacităților termice la presiune constantă și volum constant, atât pentru amestecul proaspăt, cât și pentru produsele de ardere; presiunea maximă de explozie r e; temperatura adiabatică a produselor de ardere în condiții izobare și izocorice, compoziția produselor de ardere

Această secțiune descrie un algoritm pentru calcularea stării de echilibru a produselor de ardere a combustibililor care conțin C-H-0-N- în aer pe o gamă largă de temperaturi, presiuni și concentrații inițiale, dezvoltat de prof. V.V. Molkov. Algoritmul se bazează pe generalizarea și sistematizarea termodinamicii și metode matematice folosind cele mai precise date privind proprietățile termodinamice ale substanțelor individuale.

Pentru a crește fiabilitatea rezultatelor în calcule, este necesar să se ia în considerare nu numai oxigenul și azotul din aer, ci și alte gaze incluse în compoziția sa - , H20, CO2. Creșterea numărului de componente ale produselor de ardere la 19 (H 2, H 2 0, C0 2, N 2, Ar, C-gaz, H, O, N, CO, CH 4, HCN, 0 2,

Și efectuarea de calcule ținând cont de compoziția aerului

Korolchenko A.Ya. Procese de ardere și explozie

spirit de umiditate medie

Ele nu complică calculele pe un computer, a căror utilizare poate reduce semnificativ timpul de calcul, sporind simultan precizia acestora în comparație cu abordarea aproximativă fără utilizarea unui computer.

Reacția brută pentru arderea combustibilului în aer cu umiditate medie pe mol de amestec proaspăt poate fi scrisă ca

unde este concentrația volumetrică a combustibilului din amestecul proaspăt: -

numărul de atomi de carbon, hidrogen, oxigen și respectiv azot dintr-o moleculă de combustibil; - numărul de moli ai componentei a III-a a produselor de ardere;

- th componentă a produselor de ardere.

Numărul total de atomi din sistem, calculat din compoziția amestecului proaspăt, este egal cu

Raporturile dintre numărul de atomi de carbon, hidrogen, azot și, respectiv, argon și numărul de atomi de oxigen sunt constante pentru un amestec specific și nu depind de starea termodinamică a sistemului închis:

Numărul de atomi de oxigen din sistem.

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

Pentru un proces de ardere adiabatică în condiții izobare, legea conservării energiei este echivalentă cu legea conservării entalpiei unui sistem închis.

Salut = Hj,(1.15)

Unde N este entalpia, iar indici și j indicați parametrii amestecului proaspăt și respectiv ai produselor de ardere. Entalpia mol de amestec proaspăt

unde și este entalpia combustibilului și, respectiv, a aerului la

temperatura inițială Dependența entalpiei combustibilului și aerului de temperatura inițială în intervalul de la 250 la 500 K este dată de un polinom de gradul patru

Unde(298) este entalpia de formare a substanței la o temperatură de 298 K;

Entalpia la temperatură T;- coeficienți numerici,

determinat prin rezolvarea unui sistem de ecuații liniare, de exemplu, prin metoda de eliminare Gauss-Jordan; T 0 - o valoare constantă arbitrară a temperaturii.

Entalpia produselor de ardere obținute prin arderea unui mol de amestec proaspăt

Unde suma dintre paranteze este egală cu numărul de moli de produse în timpul arderii unui mol dintr-un amestec proaspăt; - fracția molară a componentului a III-a a produselor de ardere; - entalpia celui de-al-lea produs de ardere la temperatură

tur T.

Valorile entalpiei

sunt determinate din dependența energiei Gibbs reduse de temperatura Ф(Т) în domeniul de temperatură de la 500 la 6000 K. Se știe că

Korolchenko A.Ya. Procese de ardere și explozie

Unde T e - temperatura de echilibru a produselor de ardere dintr-o bombă.

Presiunea de explozie a unui amestec de gaze într-o bombă închisă este determinată de relația dintre ecuațiile de stare ale unui gaz ideal pentru produsele de ardere și un amestec proaspăt

Pentru a găsi compoziția de echilibru a produselor de ardere, este necesar să se rezolve un sistem care include 5 ecuații algebrice liniare (ecuații de conservare a masei) și 14 neliniare (ecuații de echilibru chimic).

Pentru un proces izobaric, este recomandabil să scrieți ecuațiile de conservare a masei în termenii fracțiilor molare ale produselor de ardere.

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

Korolchenko A.Ya. Procese de ardere și explozie

(1.34) (1.35) (1.36) (1.37) (1.38) (1.39) (1.40) (1.41) (1.42) (1.43)

Unde r- presiunea la care are loc reacția, atm. Dependența constantelor de echilibru chimic de temperatură este luată din datele de referință pentru reacțiile de disociere

unde este constanta de echilibru a reacției de disociere (1.43 a)

la temperatură - energii Gibbs reduse corespunzătoare

de fapt reactivi - reacție cu efect termic (1.44)

la zero absolut temperatură.

Valorile adiabat pentru amestecul proaspăt și produsele de ardere sunt determinate folosind ecuația Mayer conform formulei

Pentru un amestec proaspăt, valorile se determină prin diferențierea expresiei (1.17) pentru entalpia gazelor amestecului inițial (combustibil și aer) după temperatură pentru produsele de ardere - prin expresii obținute prin diferențierea ecuației (1.19) după temperatură T.

Când se calculează procesele de ardere într-un volum constant, constanta de echilibru pentru un gaz ideal depinde numai de temperatură,

la care se calculează echilibrul și care nu depinde de presiune, este indicat să se scrie nu prin fracții molare, așa cum s-a făcut la calcularea arderii în condiții izobare în ecuațiile (1.30)-(1.43), ci prin numărul de moli. p. Atunci, de exemplu, pentru reacția (1.31) avem

unde T este temperatura la care se calculează constanta de echilibru; p,și G, sunt valorile inițiale ale presiunii și temperaturii amestecului proaspăt. Când pe-

Korolchenko A.Ya. Procese de ardere și explozie

În trecerea de la fracțiile molare la numărul de moli într-un proces izocor în ecuațiile de conservare a masei (15)-(18), este necesar să se înlocuiască valorile cu cele corespunzătoare în ecuația (19). forma

După înmulțirea ambelor părți ale ecuației (1.28) cu, puteți calcula cantitatea necesară pentru a calcula presiunea de explozie a unui amestec de gaze într-o bombă de volum constant folosind ecuația (1.22).

Să descriem o metodă de rezolvare a sistemului de ecuații (1.15), (1.23)-(1.43), care conține 21 de cantități necunoscute: 19 fracții molare de produse de ardere, numărul total de moli de produse în timpul arderii unui mol de proaspăt amestec şi entalpia produşilor de ardere. Fracțiile molare de hidrogen, apă, dioxid de carbon, azot și argon au fost selectate ca variabile independente.

ponderile celor 14 produși de ardere rămași sunt exprimate prin constante de echilibru și variabile independente selectate din ecuațiile (1.29)-(1.43). În continuare, rescriem ecuațiile (1.23)-(1.26) și respectiv (1.28) sub forma

F(A,B,C,D,E) = 0,

G (A, B, C, D, E) = 0,

H(A,B,C,D,.E) = 0, (1,49)

J (A, B, C, D, E) = 0,

I (A, B, C, D, E) = 0.

După ce a liniarizat sistemul de ecuații (1.49) prin extinderea într-o serie Taylor până la termeni care conțin primele derivate, obținem

unde etc. (indicele 0 denotă utilizarea

valorile curente ale cantităților). Sistemul de ecuații (1.50) conține cinci necunoscute - care sunt incremente față de cele inițiale

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

cunoscute - care sunt incremente la original

valorile fracțiilor molare A, B, C, D, E. Sistemul poate fi rezolvat prin diverse metode, de exemplu, prin calcularea și împărțirea determinanților matricelor corespunzătoare ale sistemului de ecuații (1.50) sau folosind metoda eliminării Gauss-Jordan.

La valoarea presupusă a temperaturii de echilibru a produselor de ardere T calculați valorile constantelor de echilibru.. Apoi determinați

pe baza valorilor inițiale ale variabilelor independente A, B, C, D, E valorile fracțiilor molare rămase ale produselor de ardere și, prin urmare, coeficienții sistemului de ecuații (1.50). Apoi, prin rezolvarea acestui sistem de ecuații, se găsesc noi valori

Procesul iterativ se repetă până când valorile absolute ale rapoartelor devin mai mici decât o anumită valoare egală cu, de exemplu, (la care rezultatele calculului practic nu se modifică). Astfel, compoziția de echilibru a produselor de ardere este determinată la temperatura așteptată T. Pe baza compoziției de echilibru a produselor, valoarea lui £u, - se găsește conform ecuației (1.27), ceea ce face posibilă calcularea valorilor entalpiei Hj produse de ardere conform formulei (1.18).

Pentru arderea în condiții izocorice, procedura de calcul este similară cu cea descrisă mai sus. Diferența, așa cum s-a menționat deja, este că calculul se efectuează nu pentru fracțiile molare, ci pentru numărul de moli și, în loc de entalpii, se calculează energia internă a amestecului proaspăt și a produselor de ardere.

În tabel Tabelul 1.1 prezintă parametrii termodinamici calculați pentru amestecurile stoechiometrice de metan, propan, hexan, heptan, acetonă, alcool izopropilic și benzen cu aer.

Tabelul 1.1. Presiunea maximă de explozie adiabatică într-un vas închis, temperatura produselor de ardere, parametrii adiabatic ai amestecului proaspăt și ai produselor de ardere, coeficientul de dilatare al produselor de ardere în condiții inițiale Ei pentru amestecuri stoichiometrice de hidrocarburi la

temperatura initiala = 298,15 K

Korolchenko A.Ya. Procese de ardere și explozie

		0,06 0,04	5,188 3,439	2539,6 2521,9		1,247 1,248	2192,7 2183,2	7,412 7.385
	3,964	0,10 0,08 0,06 0,04	9,228 7,358 5,494 3,640	2604,4 2594,1 2580,5 2561,2	1,365	1,247 1,248 1,248 1,249	2245,2 2239,4 2231,7 2220,7	7,897 7,880 7,857 7,825
	2,126	0,10 0,08 0,06 0,04	9,378 7,478 5,583 3,699	2611,6 2601,2 2587,3 2567,8	1,360	1,248 1,248 1,249 1,249	2251,7 2245,8 2237,9 2226,7	8,025 8,008 7,984 7,951
	1,842	0,10 0,08 0,06 0,04	9,403 7,498 5,598 3,708	2613,0 2602,6 2588,7 2569,1	1,359	1,248 1,248 1,249 1,249	2253,0 2247,1 2239,1 2227,9	8,047 8,029 8,005 7,972
	4,907	0,10 0,08 0,06 0,04	9,282 7,401 5,527 3,661	2594,2 2583,7 2570,4 2550,9	1,357	1,245 1,245 1,246 1,246	2242,1 2236,2 2228,2 2216,9	7,962 7,944 7,921 7,888
	4,386	0,10 0,08 0,06 0,04	9,344 7,451 5,565 3,688	2574 3 2564,4 2551,8 2533,2	1,361	1,244 1,245 1,245 1,246	2219,7 2214,3 2206,9 2196,5	7,999 7,983 7,961 7,929
	2,679	0,10 0,08 0,06 0,04	9,299 7,411 5,532 3,662	2678,2 2666,0 2650,6 2628,2	1,377	1,251 1,251 1,252 1,252	2321,1 2313,7 2304,2 2290,4	7,990 7,969 7,942 7,902

Concentrația stoechiometrică a combustibilului în timpul arderii în aerul cu umiditate medie și în aer uscat este determinată, respectiv, de formulele:

unde este coeficientul stoichiometric al oxigenului, egală cu numărul moli de oxigen la 1 mol de substanță combustibilă în timpul arderii sale complete.

Capitolul 1. Concepte de bază ale teoriei arderii

Pe orez. 1.3 Ca exemplu, modificarea calculată a temperaturii de ardere și a fracțiilor molare ale principalelor componente ale produselor de ardere este prezentată în funcție de concentrația volumetrică a combustibilului pentru un amestec hexan-aer.

Orez. 1.3. Dependența compoziției și a temperaturii produselor de ardere

amestec hexan-aer la o presiune de 0,101 MPa și temperatura inițială

298,15 K din concentrația de hexan