Госы теория горения и взрыва

1.Виды реакции горения. Гомогенное и гетерогенное горение.

Горение-это физико-химическое превращение веществ, сопровождавшееся интенсивным выделением теплоты и ярким свечением.

Для протекания процесса горения необходимо горючее вещество, кислород(воздух) и источник воспламенения. Горючее вещество и кислород составляют горючую систему.

Источник воспламенения вызывает в ней реакцию окисления. При установившемся горении источником воспламенения служит теплота зоны реакции. Горючие системы могут быть гомогенными и гетерогенными. К гомогенным системам относятся газообразные системы, в смеси горючих газов с воздухом. В гетерогенных системах горючее вещество и окислитель находятся в разных фазах, отделены друг от друга поверхностью раздела, примерами гетерогенных систем являются твердые горючие материалы и жидкости, находящиеся в соприкосновении с воздухом или струи горючих газов, поступающие в воздух.

При горении гетерогенной горючей системы кислород, для того чтобы вступить в реакцию с горючим веществом, должен продиффундировать через область пространства, занятую смесью воздуха и продуктов горения.

2.Кинетический и диффузионный механизмы горения

Горение всех видов газов, жидкостей и твердых веществ на пожарах (за исключением некоторых взрывчатых веществ и пиротехнических изделий) является диффузионным.

Кинетическое горение - горючая смесь образуется до появления источника. Горение, зависящее только от скорости химической реакции, называется кинетическим. Скорость кинетического горения смесей значительно превышает скорость диффузионного горения горючих веществ, находящихся в них.Диффузионное горение-горение, при котором скорость горения зависит от скорости диффузии.

При диффузионном горении кислород из воздуха проникаета зону горения в результате молекулярной диффузии, обусловленной разностью парциальных давлений кислорода в воздухе и в зоне горения. При кинетическом горении кислород и горючее вещество поступают в зону горения в смешанном состоянии. Так горят химически однородные (гомогенные) горючие системы, в которых молекулы кислорода находятся в тесном контакте с молекулами горючего вещества. В этом случае продолжительность смесеобразования (диффузии) значительно меньше времени, необходимого для протекания химической реакции горения, и скорость процесса горения практически определяется только скоростью реакции горения.

3.Кинетика реакции горения и условия теплового и цепного самовоспламенения.

Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура, до которой надо предварительно нагреть горючую смесь, чтобы реакции окисления в ней начали самоускоряться до появления пламени. Тепловое самовоспламенение происходит при условии, если начальные беспламенные реакции окисления сопровождаются выделением тепла и ростом температуры. Для теплового самовоспламенения необходим предварительный нагрев смеси. Далее смесь начнет самонагреваться за счет выделения тепла в процессе окисления вещества. Время от начала самонагревания смеси до ее воспламенения называется периодом индукции. Оно характеризует взрывоопасность смеси. Период индукции для одного и того же вещества неодинаков и сильно зависит от состава горючей смеси, температуры и давления. Чем ниже температура нагрева горючего вещества при самовоспламенении, тем больше период индукции. Поэтому часто за температуру самовоспламенения принимают ту температуру окружающей среды или стенок сосуда, при которой период индукции самый большой.

Температура самовоспламенения не является физической константой. Она зависит от свойств и состава горючей смеси и условий теплоотдачи, т. е. от формы и поверхности сосуда, в котором находится горючая смесь.Чем выше температура самовоспламенения, тем менее взрывоопасна горючая смесь.