Выдержка из книги И.М. Абдурагимова, А.С. Андросова, Л.К. Исаева, Е.В. Крылова "Процессы горения"
Раздел IV. Предотвращение и прекращение процессов горения.
Глава 9. Предельные явления в горении и тепловая теория потухания пламени
Параграф 9.2. Тепловая теория потухания
Из работ Я. Б. Зельдовича [10], развитых в дальнейшем Д‚ А. Франк-Камецким [19], Л. А. Вулисом [б]. В. И, Блиновым [5] и другими советскими учеными, следует, что если температуру среды в зоне протекания химических реакций горения снизить 1000°С любым способом, то процесс самопроизвольного горения станет невозможным н горение прекратится.
Добиться такого снижения температуры в зоне горения можно различными способами, в том числе изменением соотношения компонентов горючего и окислители и ту или другую сторону (доводя их до бедного или богатого концентрационного предела горения): разбавлением зоны горения нейтральными газами; введением химически активных ингибиторов, снижающих скорость химических реакцией; снижением давления в зоне реакций горения (если это возможно) и многими др. Во всех указанных способах будет снижаться скорость протекания химических реакций окисления, в результате чего уменьшится интенсивность тепловыделения и, соответственно, понизится температура в зоне горения. Возможны и принципиально иные способы снижения температуры в зоне горения, основанные не на уменьшении интенсивности процессов тепловыделения в зоне горения, а на интенсификации процессов теплоотвода из зоны горения. Повысить интенсивность теплоотвода из зоны горения можно, увеличив либо излучательную способность компонентов в зоне горения, либо их теплопроводность, либо отнимая значительную часть тепла на эндотермические процессы фазового превращения посторонних компонентов в зоне протекания высокотемпературных реакции горении, либо одновременным сочетанием и комбинацией некоторых из указанных выше способов. Осуществления этих способов можно добиться путем введения некоторых специальных ингредиентов в зону протекания химических реакций горения. Например, тонкодисперсных нейтральных термостойких порошков, металлизированных частиц, тонкораспыленной воды и др.
Схематическое изображения возможных механизмов прекращения процессов горения, рассмотренных выше, показано на рис. 9.5.
Рисунок 9,5. Схема снижение температуры пламени до температуры потухания при тушении пожаров
На практике редко удается реализовать в чистом виде какой-нибудь один из этих способов. Чаще всего они неизбежно проявляются совокупно. т. е. в комбинации, в сочетании тех, других и третьих механизмов одновременно.
Например, при введении в зону горения тонкораспыленной воды одновременно происходит и отъем тепла на ее испарение (что ведет к снижению температуры среды в зоне протекания химических реакций горения) и разбавление реагирующих компонентов: горючего и окислителя образовавшимися парами воды, что снижает скорость протекания химических реакций окисления, уменьшая тем самым интенсивность тепловыделения. Это также ведет к снижению температуры зоны химических реакций горения. Отъем тепла на повышение температуры паров воды (со 100°C) до температуры среды в зоне горении (до ̴1000°С) ведет к дальнейшему отъему тепла из зоны химических реакций горения и понижению температуры пламени. Такое многостороннее снижение температуры в зоне химических реакций горения, в свою очередь, ведет к уменьшению скорости их протекания, т. е. к снижению интенсивности тепловыделения в зоне горения и т. д.‚ пока температура в зоне горении не достигнет предельного критического значения ̴1000°С и процесс горения прекратится. Поэтому условно эта температура называется температурой потухания пламени. Это произойдет, если количество подаваемой в зону горения воды будет соответствовать расчетному, а способ ее подачи будет обеспечивать полное ее использованию на реализацию указанных выше процессов снижения температуры в зоне горения до критического значения - температуры потухания пламени.
Аналогично выглядит процесс тушения пламени и при подаче в зону горения некоторых испаряющихся или разлагающихся порошковых средств и во многих других случаях.
Размещено: 12 марта 2021 года
Все права на текст статьи принадлежат автору. Копирование, распространение, использование и иные действия, за исключением ознакомления на данной странице сайта ptm01.ru запрещены.
Разрешено: копировать ссылку (url) на данную страницу и направлять скопированную ссылку неограниченному кругу лиц.
В случае сомнений, руководствуйтесь правилом: всё, что не разрешено - запрещено