1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Кинетика и катализ
  4. T. 64, № 3, 2023

Кинетика и катализ, 2023, T. 64, № 3, стр. 267-273

О природе немонотонной зависимости пределов воспламенения по давлению от температуры смесей СН4 + 2О2

А. А. Карнаух a, *, А. Н. Иванова a

a ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН
142432 Московская обл., Черноголовка, просп. Акад. Семенова, 1, Россия

* E-mail: karnau@icp.ac.ru

Поступила в редакцию 02.08.2022
После доработки 23.01.2023
Принята к публикации 24.01.2023

Аннотация

В настоящей работе впервые для стехиометрических смесей метан–кислород двумя численными кинетическими методами воспроизведена немонотонная граница области “3-х пределов по давлению”, полученная сотрудниками Н.Н. Семенова экспериментально в широкой интервале давлений ~20–600 Торр. В области параметров проведено моделирование задержек самовоспламенения, где по задержкам также были экспериментально найдены 3 предела по давлению. В данном случае для расчетов задержек воспламенения применена нелинейная схема окисления метана (150 реакций). По линейной части этой же схемы (~20 реакций метил-пероксидного цикла) впервые получены формулы соответствующего ей детерминанта матрицы Якоби и для каждой заданной температуры из уравнения, определяющего его нуль, найдены три корня по давлению, по которым построена немонотонная пограничная линия области самовоспламенения. Показана удовлетворительная сходимость экспериментальных и расчетных данных как по временам задержек, так и по положению пределов в Р–Т-пространстве.

Ключевые слова: метан, кислород, стехиометрические смеси, эксперименты школы Семенова, три предела по давлению, моделирование

Список литературы

  1. Semenoff N. // ZS. f. phys. Ch. (B). 1931. V. 11. P. 464.

  2. Hinshelwood C.N., Dalton R.H. // Proc. Roy. Soc. A. 1929. V. 125. P. 294.

  3. Neiman M.B., Serbinov A.I. // Nature. 1931. Dec.19. V. 128. No. 3242. P. 1041.

  4. Нейман М.Б., Сербинов А.И. // ЖФХ. 1932. Т. 3. № 1. С. 75.

  5. Нейман М.Б., Сербинов А.И. // ЖФХ. 1933. Т. 4. № 1. С. 41.

  6. Ковальский А., Садовников П. // ЖФХ. 1932. Т. 3. № 4. С. 17.

  7. Vanpee M.C.R. // Acad. Sci. Paris. 1956. V. 243. P. 8041.

  8. Liu J., Yu R., Ma B., Tang C. // ACS Omega. 2020. V. 5. P. 19268.

  9. Liang W., Liu Z., Law C.K. // Proc. Combust. Inst. 2019. V. 37. P. 493.

  10. Semenoff N.N. // Trans. Faraday Soc. 1932. P. 818.

  11. Карнаух А.А., Иванова A.Н. // Кинетика и Катализ. 2005. Т. 46. № 1. С. 14.

  12. Карнаух А.А., Иванова A.Н. // Кинетика и Катализ. 2020. Т. 61. № 4. С. 489.

  13. Иванова А.Н., Тарнопольский Б.Л., Карнаух А.А. // Кинетика и Катализ. 1997. Т. 38. С. 485.

  14. Налбандян А.Б., Воеводский В.В. Механизм окисления и горения. Москва–Ленинград: Изд-во АН СССР, 1949.

  15. Азатян В.В. Цепные реакции горения, взрыва и детонации в газах. Химические методы управления. Монография, глава VI, п. 2. Москва: РАН, 2020. 360 c. ISBN 978-5-907036-72-2.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Кинетика и катализ

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал