7 Дәріс – Сұйық және газтәрізді отындардың жануы – 1 сағат
Жоспар:
1.Газдық жанармайдың жануы
2.Жалынның қалыпты таралуы
3.Бақылау сұрақтары
1. Газдық жанармайдың жануы
Басында кинетика заңдары сөз болған (Аррениус және масса заңдары),химиялық реакция жылдамдығын анықтауға мүмкіндік беретін.Бұл реакциялардың негізінде бастапқы және соңғы өнім массаларының стехиометрлік қатынасы жатыр.Бұл ретте бастапқы өнім молекулаларының белседі аралық өнімдермен-бастапқы өнім және радикалдармен қатынасы қарастырылмайды: О, Н, ОН және т.б.
Жану реакцияларында үрдісті қамтамасыз ететін соңғымен қатар жаңа белсенді және аралық өнімдер пайда бола бастайды.Мұндай реакциялар тізбекті деген атқа ие болды, және олар өздерінің өту жылдамдығымен ерекшеленеді.
Газдың жануы кезінде тарамдалған тізбекті реакция өтеді, оның нәтижесінде бір белсенді орта екі немесе одан да көп белснеді орта тудырады.Тізбекті реакция теориясын академик Н. Н. Семенов жасаған.Осы теорияға байланысты тізбекті тармдалған реакция келесі үрдістерді қамтиды: тізбектің пайда болуы-бастапқы өнімнен белсенді бөлшек қалыптастыру; тізбектің тарамдалуы-бір белсенді бөлшек бастапқы үрдіспен байланысып соңғы үрдісте екі немесе одан да көп белсенді бөлшек қалыптастырады; жаңғыш компоненттердің бітуіне байланысты немесе реакция қышқылдатқышының баяулауынан тізбек үзіледі және жану тоқталады.
Сутегі жануының мысалында тізбекті тарамдалған реакция механизімін қарастырайық:
Тізбектің реакциядан пайда болуы:
(7-15)
Белсенді молекулалалар соқтығысуынан сутегі молекуласы М екі атомға ыдырайды. Пайда болған сутегі атомдары көп өмір сүре алмайды. Белсенді орта бола отырып, олар сызба бойынша тізбекті реакция құрайды, ол 7-6 суреттерде көрсетілген. Тізбекті реакция айналымнан соңғы өніммен бірге тізбекті қоздыратын белсенді бөлшектерде көбейеді (реакцияға қатысатын сутегінің бір атомына бірінші айналымнанкейін- үш атом, екінші айналымнан кейін- тоғыз атом, үшінші айналымнан кейін- жиырма жеті атом, т.с. пайда болады) Ол реакция үдетілуіне әсер етеді. Кейбір шынайы үрдістерде үдетілу мен қатар кейбір белсенді молекулалар, бірнеше себеп бойынша, шырақтардың қосылысында жойылып, өздік белгіленген жағдай қалыптасады.
Көміртегі
қышқылының жану реакциясының механизмі
тарамдалған тізбекті болады, бірақ ол
өзгеше сызба бойынша өтеді.
0-тізбекті қоздырғыш; О –соңғы өнім.
Сур. 7-6. Көміртегі жануының тізбекті реакциясының айналымы.
2. Жалынның қалыпты таралуы
– стационарлы
жалын
Тыныштық және ламинар режимде-жалынның дұрыс таралуы түрбулентікке –жалынның турбулентті таралуы.
–
жанудың
массалық жылдамдығы
Жану өнімдері жалын алаңынан газдың VГ жылдамдығымен кетеді.
Олардың арасындағы қатынасты келесі баланстан анықтауға болады.
Теңдеуден (2) көрінетіні, жану кезінде газ кеңеюінен көрінетін жалын жылдамдығы жану өніңмдеріне қатысты жоғары, ал жаңа қоспаға қатысты кем.
Уақыт бірлігінде жанатын қоспалар көлемі VГ
Қоспаның сол көлемін (VГ) қарастырылатын теңдеу (4) алаңы мен S құбырдың бойлық қимасының алаңынан көруге болады.
Жалын таралуының VГ қарастырылатын жылдамдығы – аралығы 1 секунд деп алынған жалын алаңының 2 күйі аралығындағы қашықтыққа тең ауысуының жылдамдығы.