Введение к работе
' Актуальность проблемы. При проведении научно-исследователь-
ских и опытно-конструкторских разработок в области управления процессами горения и, в частности, обеспечения пожаровзрывобезо-пасности объектов народного хозяйства весьма важным фактором является как можно более полное знание физико-химических процессов, протекающих в пламенах. ІЛногие из этих закономерностей могут быть изучены на примере плоских ламинарных пламен, являющихся объектом настоящего исследования.
Изучение влияния различных факторов на характеристики ламинарных газофазных пламен, чувствительность последних к различным возмущениям, слуаит удобной модельной базой для совершенствования способов управления горением вообще и процессов пожаротушения в частности.
Работа проводилась в соответствии с заданием 07 научно-технической програшы на I98S-I990 гг. 0.74.08, утвержденной Постановлением ГКИТ СССР, Госплана СССР и Минфина СССР от 30.10.85 й 555.
Поль работы. Изучение роли некоторых физических и химических факторов, определяющих структуру фронта пламени, а также исследование механизма ингибирования горения порошками неорганических солей.
Для достижения сформулированной цели ставятся следующие задачи :
изучение влияния повышенного давления и температуры на скорость распространения пламени метана;
исследование влияния значительных изменений коэффициентов переноса на структуру пламен и скорость их распространения для стехиомстрических смесей метана и водорода о воздухом;
выяснение роли химических реакций в различных областях
фронта пламени для стехиомегряческих метано-и воцороцо-возцушных пламен;
изучение влияние внешнего источника активних центров на распространение бедных и стехиометрических метано-воздушных пламен;
выяснение взаимосвязи между барическим показателен нормальной скорости горения и кинетикой тримолекулярних процессов в стегиометрическюс метано-и воцороцо-возцушных пламенах;
оценка роли гомогенного механизма ингибирования при воздействии паров хлорида калия на стехиометрическое пламя метана;
выявление роли гетерогенного механизма ингибирования при взаимодействии мелкодисперсного порошка хлорида калия со стехиометрическкм пламенем метана.
Указанные задачи решаются путем использования математической модели распространения плоского фронта ламинарного пламени; ее реализация на ЭВМ осуществлена с помощью известного алгоритма Патанкара-Сполдинга.
Натчная новизна. Найдено, что, в отличие от водородо-воз-душных пламен, чисто тепловой механизм распространения пламени в метано-воздушных смесях невозможен. Установлено существенное увеличение нормальной скорости горения и смещение нижнего концентрационного предела распространения пламени для метано-воздушных пламен при воздействии внешнего источника активных центров. Показано, что гомогенный механизм ингибирования метано-возцушного пламени парами хлористого калия играет ведущую роль при подавлении горения. Установлено, что гетерогенный механизм ингибирования (адсорбция активных центров на поверхности частиц порошка и их последующая гетерогенная рекомбинация) не играет
существенной роли в подавлении горения метано-воздушных смесей порошками неорганических солей. Обнаружен новый возможный эффективный ингибирунций канал, связанный с гибелью молекул оксида углерода.
Практическая ценность работы. Результаты проведенных исследований позволили уточнить механизм ингибирования горения мета-но-воздушных смесей порошками неорганических солей, *то дает основу для поел едущего создания новых, все более эффективных порошковых огнетушащих составов.
Аппробацдя работы. Материалы диссертационной работы докладывались на УШ и IX Всесоюзных симпозиумах по горению и взрыву (Ташкент, 1986; Суздаль, 1989), на.Всесоюзной конференции по ин-гибированию цепных реакций (Черноголовка, 1986), на 17 Междуна-родном семинаре по структуре пламен (Новосибирск, 1992) и на секции научно-технического совета ВИИШО МВД РФ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы; в ней содержится 173 страницы машинописного текста, 24 рисунка, 24 таблицы, список литературы из 135 наименований.
