1-69 (1046068), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Так, о рп добавке 1% хромита меди значение к увелпчивалось примерно . 1,5 раза. Прп увеличении давления (от 1 до 5 атл») значение к ущественно возрастало (х р''). Влияние кинетических фак«ров проявилось также в том, что шарики 11С10„М11»г(Оз и Кг»Оа, в отличие от ХН»С10„на могли устойчиво гореть и , гмосфере пропана (при р ~~ 3 атм). Далее, для )т(П»С1(з» окашлось, что х растет с увелшгением т(о, хотя, согласна теории, / У(30). Константа к слабо (и притом линейно) возрастала с увеличением скорости газа (х = х, — , 'х,р). При 1 ита значение хо в ' ',11, составляло — 0,036 ел»а/еек; в ЯП вЂ” около 0,027 ел»а/сек. )(ля сравнения приводится значенпе хе при горении капель кероппа в кислороде (0,01 — 0,015 сна/еек) и гидразина в кислороде ~ 0,035 ем'/еек). Еще в болыпей степени не соответствуют диффузионной теории (ашультаты опытов по горению шариков чт(Н»С10» в смеси Нз— Р(т В этом случае получено г(а = д'„— /се, где й почти не зависела г концентрацгги водорода.
Рпс. !6. Сферы Л1»Оа(тг 160 ма), образовавшиеся нрн горенвп частиц алюмнння (о = 70 ма) (2291 Часть сфер раздроблена, чтобы показать, что оав полые шинства углеводородных горючих), скорость горения магния на единицу поверхности фронта горения будет выше, чем у органических горючих. До сих пор нами рассматривался случал, когда реакция происходила в одной зоне на том или ином расстоянпи от поверхности частицы. Однако при горении шариков перхлората аммония в атмосфере горючего газа (см. (231, 2321) имеготся две зоны реакции. Вблизи поверхности шарика расположено кинетическое пламя продуктов разложения МН»С10» (см, 9 10, 19), а дальше располагается диффузионное пламя.
Закономерности такого горения являются слез»»нглми (см. 9 10,) и, конечно, не обязаны соответствовать простой диффузионной теории, Тем не менее для горения МН»С10» в СаН» и ЯН» оказалось справедливым соотношение (41) и. Скорость распространения пламени во взвесях распыленного горючего в воздухе и кислороде При горении распыленного горючего основным параметром является скорость горения (или время горения) индивидуальной тстргцы. Однако для некоторых задач представляет интерес также корость распространения пламени по потоку взвеси частиц горюн ~ о в газообразном окислнтеле (см. (77 — 79) и др.).
О. И. Лейпунскнй (65) отметил, что горение взвесей можно (;шсматривать как горение гомогенной смеси, но с учетом того, ~го реакция в зоне горения подчиняется закономерностям, ха( октерным для горения частиц. В дальнейшем остановимся на этом вопросе подробнее, а здесь излозкии некоторые экспериментальоыа результаты (77, 78). Были изучены взвеси порошка алюминия и воздухе (при а = 3,15 —; 1,26) и порошка графита в кислороде при а = 0,52 —: 0,46. Во всех случаях скорость горения в иссле01занной области а возрастала при увеличении процента горюпьго (табл. 25).
' По аналопш с горением газовых смесей представляется веронтным ~ солвчепне скорости горения по мере уменьшения о. Не нснлточено, что но~г птм ан =- т( — хп а о Ы Таблица 25 Лянейгая н мгссовая скорость распростраяення пламени но нзвееях ааюм«ння н воздухе ]77] (Буна«невская горелка диаметром 19 мм) ю. з сия.аек и, см'сек мг'л («<10 мк г!<30 ягк З < 00 мк «<!0. 0,0275 0,0387 0,0486 0,0577 3,15 2,1 1,58 1,26 0,0196 0,0253 0,0324 0,038 21 ~ 15 28,5 19 31,5 23 100 !50 200 250 При а = 1,26 массовая скорость горения взвеси алюминий— воздух того же порядка, что и массовая скорость горения стехпометрическпх воздушных смесей предельных углеводородов.
Скорость пламени во взвесях граф!гга существенно меньше, чем во взвссях алюминия. Рассмотрение опытных данных затрудняется тем, что скорость пламени сильно зависит от методических параметров (тип горелки и ое диаметр). Ь и ГОРение зА счет РеАкции В КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗЕ Ь2 При горении конденсированных веществ можно представить себе режим, когда существенная часть тепла (а в предельном случае так называемого «беспламенного горения» — все тепло) выделяется в ходе реакции в твердой или жщкой фазах. Такой режим, с теоретической точки зрения, должен резко отличатьсн от горения гомогенных газовых и летучих систем, так как в конденсированной фазе скорость диффузии продуктов горения (и, в частности, активных частиц) в свежее вещество практически равна нулю, и распространение горения моягет идти только за счет передачи тепла теплопроводностью.
Кроме того, естественно предположить, что абсолютная величина скорости горения и ее зависимость от давления, начальной температуры, плотности и т. д. для такого режима горения также будут существенно отличаться от аналогичных зависимостей для газовых систем. На первый взгляд можно было бы ожидать, что для режима, когда все тепло выделяется в конденсированной фазе, абсолютная величина скорости горения будет очень высока (так как высока плотность кощенсированной фазы и, кроме того, ее тепло- Таблнца 23 »»ейная н массовая скорость горения ясного ых б ' торых ыстрогорнщнх ! Вгщесгва и, ся,сек Лкгерзкю, г'.ие сег: ра (66) !00 26 — 27 1зН( ЛОВ!О рв Н О м„гтпфнма гакнца ' 30ае„трнннгро ~ ! ггггзн»обген.гоге» Оз(]ЧОг)з(Ч(в)з стифната саннцр + 60а;, талька ( !,гггггголяппг!гофеногг ( зПз()з 0 )гОНг ! рг мучая ртуть НЕ(ОН1;) п~ ри ьагщя ОзНг(е!Ог)зОК .
~ ! .рекпгь трпцщг»оацетона ОзОз(ОНз)з 26 14,5 2,15 ! 55 1,50 0,95 ]67) (31) (31) (31) ]3!1 ]3!] 3,!2 5,9 2,74 1,!6 )10 сравнения табл. 26, , 1 и 15 следует, что при 1 ата массо- и: » скорость го ения бы гпфната свинца — на 2 5 р' строгорящих ВВ на порядок (а для г ф —, порядка) превышает скорость гоРения к»счородных смесей и летучих ВВ. Для стифнага свин! а 1, помимо очень высокой абсолютной ско- рости горения, наблю ае д тся и второй признак — скорость горе- »»» стифната свин а почт ф ' ц и не зависит от давления.
При давлении и гом ге 15 згз! Рт. ст. ' и 25 — 26 см!сея, а при 50 англ! скорость ! !еобх, . О,1ПМО ОтМЕтпттч Чта (КаК Вта СЛЕ аи юг» нм»ульса) давление на дует из ааконон сохранення с давление на фронте горенка для быстрогорящнх веществ ЬЗ ~г)го»одность также превышает топлопроводность газа близ фрон- горения для летучих систем). Можно было ожидат г еспламенного» горения не будет зависеть жидать также, что .
г, е части вис ть от давления 5!зссовая о ости, должно устойчиво протекать в глуб глу оком ваиууме). я скорость «беспламенного» горения должн »гть и и р уменьшении плотности системы (так как око д лжна сильно пз »»» меньшает я ( ак как скорость реаку а тся с падением концентрации свежего ве е т ), вещества), веществ, у которых «беспламенное» горение » ргдставляет собой режим с неполным выделением теп ому низкотемпературный режим), должен наблюдать- теплоты реак» нысокий температурный козффициент. Р> литературе не описано ии одного вещества у которо о ег юг[ались бы б все перечисленные закономерности. Однако оп щ мало ве еств, кото ь щ, у Рых четко проявляется часть таких а пако описано голгерностей ( ,Р " (остальные перечисленные закономерности п и ь ..
аких аакогом отсутствуют или не исследованы). о ности прп 1. В литературе описана сравнитольно большая группа быстр»горящих взрывчатых веществ (ВВ). Данные для некото ых из 1~»х приведены в табл. 26. ные для некоторых из горения увеличивается до 33 — 35 см/сек и остается без изменений в интервале 50 — 400 атл [66]. Для быстрогорящих пикратов свинца и калия также имеется значительный интервал давления, где скорость их горения практически не зависит от давления.
Так, для ппкрата свинца скорость горения и рп 100 ати составляет — 26 сгь егк. а при 300 ат и — 31 ел/сек [66]. Для пикрата калия, по данным работы [69], скорость горения практически постоянна при 10 — 60 атл и составляет 6 см/сек. В работе [70] для ппкрата калия получена более сложнап зависямостгл скорость горения имеет максимум (и„„, 6 гл/еек) при 5 — 6 ата, потом медленно снижается до 4,3 ел/сек прп увеличении давления до 25 ата, а затем остается постоянной в интервале 25 †1 ата.
Однако ниже некоторого давления скорость горения пикратов свинца и калия начинает быстро падать и наконец гороние затухает (для пикрата калия прн 500 мм рт. ст., а для пикрата свинца даже при 20 атл), Для гремучей ртути во всем изученном диапазоне давления (10лл рт. ст. — 150 атл) скорость горения растет с увеличением давления (прп р ( 1 ата и (сл/сек) =- 0,4 + 1,1 р (ата), а при р ) 1 ата и, — р'5). В работе [31] показано, что при р ~( ~ 1 ата скорость горения увеличивается с ростом давления также для трииптротрпазидобензола и перекиси трпцнклоацетона. Для гремучей ртути изучена [31] зависимость массовой скорости горения от относительной плотности 6 = р/р,ов,.
Массовая скорость горения сразу начинает расти по меро уменьшения плотности — сначала незначительно, а затем очень быстро. Температурный коэффициент [[о =- Ы 1л и/[1 То для гремучей ртути равен 5,1 10 ' град ' (в интервале 20 — 105'С [31!), т. е. пмеет такое же значение, как для жндк[[х нитроэфиров (см. табл.















