Ксандопуло Георгий. негелі мір. В. 37

В упомянутой выше работе Бабкин и Бунев [6] численным анализом стехиометрического пламени эфира установили, что при добавлении гидропероксида диметилового эфира (ДМЭ) в этиловый эфир, начиная с некоторого его количества возникает стадийность, что, следуя нашей терминологии, соответствует бифуркацией монофронта. С дальнейшим ростом добавки то- плива возрастает ширина разрыва, а максимум тепловыделения возрастает в первом пламени (зона А). При этом профили атомов водорода, гидроксила, атомов кислорода и оксида водорода (НО₂) одинаковы и имеют два максимума, соответственно двум стадиям. в отсутствии добавки в условиях одностадийности два максимума указанных радикалов различны.

Представленный выше экспериментальный материал по форме распределения активных частиц, указывает на зону дислокации ОТК, формы тепловыделения, распределения низкотемпературного источника радикалов и реакции на рост С₀ и Т₀ и добавок ингибиторов. В основных чертах это подтверждает смысл принятого постулата в том числе при переменном давлении [23].

Внешние факторы нарушают самосогласованную последовательность скорости процессов конверсии топлива в монофронте, неадекватно изменяя уравновешенность левой и правой частей фронта относительно заторможенной зоны ОТК.

В заключении отметим, что используемый здесь и в сообщении 1 термин «степень стадийности» охватывает количественную сторону явления самовоспламенения и тем самым становится более глубокой характеристикой процесса горения пламён по сравнению с термином «стадийные пламена». Введенные представления о величине 8 открывают новую возможность моделирования монофронта, бифронта, а также количественной характеристикой степени стадийности коммерческих топлив.

Макрокинетическая модель Бифронта

С целью детализации представления о механизме форми- рования в монофронте действующих сил разрыва (бифуркации), обозначим в качестве основополагающего предположения, конкуренцию двух механизмов А, Т-конверсии топлива, глубина взаимодействия которых оценивается степенью стадийности S горючей смеси.

Расположим плоский одномерный монофронт по нормали к оси Z. Слева свежая смесь (Z 0) поступает в неподвижный фронт Z = 0 , справа Z = 0 его покидают продукты реакции.

Модель бифуркации построим, опираясь на эффект торможения скорости реакции в узкой зоне фронта с ОТК.

функция генерации гидроксила в монофронте в сумме реакций (0) – (4) может быть выражена через распределение компонентной скорости потребления, к примеру, кислорода Ко₂, или топлива Кf либо накопления в реакционной смеси воды К_Н2О на протяжении всей ширины фронта l:

K_f = ₀U₀ / z₁M_f d / dz G_f (1)

где: Мf – молекулярная масса топлива,

Gf – потоковая массовая доля топлива или другого вещества в потоке через единицу площади фронта,

Gf = МfNf (U + фf) / U

где: Z – координата по абсциссе,

Nf – число молей топлива в единице объема,

U0, U_z. – линейная скорость потока при Т = Т₀ или Тz, jf – одномерная скорость диффузии і-го компонента в точке Z,

i =D_Z/N_i(dNi/dz + K_T/TdT/dz),

f –одномерная скорость диффузии i-го компонента в точке Z,

_Z – относительное расширение трубки тока в точке Z_i,

= (T₀/T)^n-1 [M₀N₀/ GD_i (N_g/M – N_j,o/M₀ +1)],

D_i – коэффициент бинарной диффузии i-го компонента,

К_Т – термодиффузионное отношение

К_Т= M = M_i N_i,

где: M =M_iN_i

n = 1,75

Идеализируя распространяющийся монофронт с «назреванием» в ходе роста С0 зоны ОТК, рассмотрим формирование разрыва в соответствии с изложенным выше, как усиливающийся в результате ОТК кинематический дисбаланс скоростей реакций в А и Т.

Структура монофронта, как самосогласованная последовательность реакций превращения топливной смеси, благодаря обратной связи по диффузии тепла и активных частиц обладает неразрывностью и эстафетным свойством движения. Пользуясь этой моделью рассмотрим реакцию структуры монофронта на рост С0 в смесях, наращивая значения в положительной области.

Своеобразие протекания реакций вырожденного разветвления в пределах блока А формирует в зависимости от значений S и (см. сообщение 1), отклик структуры фронта на внешние воздействия, – вроде приращения С0, 0 или .

При S 1 и 0 преобладают характерные для горячего пламени короткие цепи и реакции разветвления, которые стабилизируются диффузионным потоком Н-атомов. Короткие цепи, т.к. есть мощный диффузионный поток Н-атомов, стабилизируют в холодной зоне фронта зарождение реакций автокатализа.

С ростом степени стадийности S ослабевается противопоток Н-атомов, но возможно удлинение цепи и главное рост скорости вырожденного разветвления по (0) – (4), и в связи с этим скорости диффузии ОН-радикалов, что сопряжено с ростом ^аКо₂ и снижению ^тКо₂. Это вытекает из данных работы, приведённых выше [21] в виде зависимости констант реакций (1) : (4) от температуры и давления. Пусть в точке бифуркации S >= 1 и е есть малая положительная величина.