Диффузионные явления распространения пламени. Массовая скорость. Нормальная скорость движения пламени

Характерная черта явлений горения — способность к пространственному распространению, вследствие передачи тепла или диффузии активных частиц; в первом случае говорят о тепловом, во втором — о диффузионном механизме распространения пламени.

Диффузионное горение имеет место в условиях, когда горючее и окислитель диффундируют в зону р-ции с противоположных сторон; таково, напр., горение свечи, фитиля. Если при этом константа скорости k р-ции горения много меньше константы скорости диффузии , реагенты успевают перемещаться и р-ция протекает в обычном кинетич. режиме (относительно низкотемпературном). При реагенты взаимод. тотчас же после их поступления в зону р-ции, прежде чем они полностью перемешаются, и р-ция протекает в режиме горения, т.е. при высоких т-рах. Отношение диффузионных потоков реагентов определяется стехиометрией р-ции; концентрации горючего и окислителя в зоне р-ции малы, осн. компонент смеси-продукты сгорания, к-рые диффундируют в области, занятые горючим и окислителем. Выделяющееся при р-ции тепло передается горючему и окислителю, к-рые поступают в зону р-ции нагретыми до высокой т-ры. В отличие от горения перемешанных смесей, т-ра диффузионного горения зависит от отношения . При она совпадает с т-рой горенияе перемешанной стехиометрич. смеси горючего и окислителя, с уменьшением -падает. По этой причине диффузионное горение не реализуется в конденсиров. средах, для к-рых значения очень малы; помимо газофазных систем, диффузионное горение характерно для гетерог. р-ций на пов-сти (горение твердых в-в, гетерог.-каталитич. горение). Массовая скорость m диффузионного горения определяется скоростью диффузии реагентов в зону р-ции. Рост m с увеличением скорости диффузии возможен лишь до определенного предела. Это предельное значение m близко по величине к массовой скорости горения в пламени, распространяющемся по стехиометрич. смеси горючего и окислителя. По достижении предельного значения m p-ция переходит в низкотемпературный кинетич. режим (происходит срыв горения). От начальной т-ры реагентов Т₀ m практически не зависит, однако при нек-ром минимальном для данного набора остальных параметров значении Г₀ диффузионное горение невозможно.

Нормальная скорость распространения пламени это скорость перемещения фронта пламени относительно несгоревшего газа в направлении, перпендикулярном к его поверхности.