Тепловое самовоспламенение (тепловой взрыв)

Самовоспламенение – это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к самопроизвольному возникновению горения вещества в отсутствии источника зажигания.

Скорость химической реакций υ_р подчиняется соотношению

(6.1)

где: К – константа скорости реакций, зависящая от температуры;

с – концентрация реагирующих веществ;

n – порядок реакции;

Е – энергия активации реакции.

Скорость выделения тепла при реакции:

, (6.2)

где: Q – тепловой эффект реакции;

V – объем сосуда;

τ – время.

Количество тепла, отводимое от поверхности сосуда в единицу времени выражается линейною зависимостью:

(6.3)

где: α – коэффициент теплоотдачи;

S – площадь поверхности стенок сосуда.

Рис. 22. Соотношение тепловыделения и теплоотвода при тепловом взрыве.

Рис. 23. Соотношение теплоприхода и теплоотвода при различном давлении газовой смеси: q₁' < q₁" < q₁'''

Условие теплового самовоспламенения - начальный саморазогрев горючей смеси в результате реакции окисления должен превысить некоторое критическое значение , называемое характеристическим интервалом температуры.

Рис. 24. Область самовоспламенения горючих смесей.