Термотехнологические процессы 25

В результате при повышении температуры реакция может закончиться воспламенением и взрывом. Температура, после достижения которой нарушается тепловое равновесие, называется температурой самовоспламенения; она служит характеристикой жидкого и газового топлива. Температуру воспламенения Tвоспл определяют по уравнению:

Здесь E - энергия активации реакции; R - газовая постоянная; Tокр - температура окружающей среды.

Максимальное значение температуры воспламенения Tмаксвоспл = E/2R.

Если температура окружающей среды Tокр > E/4R, то стационарное течение реакции горения невозможно, теплота не будет успевать отводиться в окружающее пространство и произойдут воспламенение и взрыв.

Быстрое повышение температуры при воспламенении и взрыве увеличивает давление газов. Если давление не успевает передаться окружающей среде, то соседние зоны нагреваются до температуры воспламенения и загораются.

Зажиганием называется вынужденное воспламенение исходных горючих материалов, ведущее к возникновению самораспространяющегося пламени. Зажигание подразделяется на три вида: нагретой поверхностью твердого тела до температуры выше 1000 ˚С, открытым пламенем запальника и искровое. Все эти виды зажигания инициируются локальным введением в ненагретую газовую смесь нагретого высокотемпературного источника, который вызывает формирование самораспространяющегося пламени.

Время самовоспламенения одиночной капли горючего материала включает в себя: время, в течение которого происходит нагрев капли, испарение горючего, образование горючей смеси в результате диффузии и смешения паров горючего с окружающей средой, нагрев горючей смеси до достаточно высокой температуры, при которой начинается быстрая химическая реакция, и время, в течение которого происходит развитие химической реакции и ее ускорение, приводящее к образованию пламени.