Час затримки каталітичного гетерогенного займання газів на частинках каталізатора різного розміру
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2021.59.227304Ключові слова:
платинова частинка, діаметр, водень, період індукції, самозаймання, теплообмін випромінюванням, поверхневе безполум'яне горінняАнотація
В роботі аналітично визначається час затримки каталітичного займання малих домішок горючого газу в повітрі на сферичній металевій частинці різного діаметра на прикладі безполум’яного горіння газоповітряних сумішей з домішками водню на частинці платини. Показано, що стійке безполум'яне горіння спостерігається через період індукції для частинок певного діапазону. Встановлено, що час каталітичного займання газів розділений на три стадії: 1. інертний розігрів, тривалість якого все таки залежить від концентрації горючого газу; 2. стадія самоприскорення і підвищення температури каталізатора при протіканні каталітичної реакції в перехідній області; 3. стадія дифузійного гальмування і виходу на стійке каталітичне горіння. При аналізі часів в безрозмірній формі використовувався характерний час релаксації. Для визначення тривалості другої стадії застосовується змінений підхід Франк-Каменецького. Тривалість стадії дифузійного гальмування в безрозмірною формі практично не залежить від діаметра частинки каталізатора, хоча температура каталітичного горіння зменшується з ростом діаметра каталізатора. Теплообмін випромінюванням, роль якого зростає з ростом розміру каталізатора, входить в ефективний коефіцієнт теплообміну, що дозволяє зберегти ідеологію класичного підходу до вирішення завдання про період індукції.
Посилання
Becker, M. Schiemann, S. Heuer, N. Vorobiev, V. Scherer, D. Haxter, et al., A Standardized Method For The Characterization of Coal Ignition Under Oxyfuel Conditions, in: 32nd Pittsburgh Coal Conf., Pittsburgh, PA, 2015: PP. 1–12. doi:10.13140/RG.2.1.1177.2883.
Основы практической теории горения / под ред. В. В. Померанцева. – Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отд-ние, 1986. – 312 с.
Бабий В. И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела. – М., 1986. – 208 с.
Калинчак В.В., Черненко А.С. Теплофизика горения пылеугольного топлива. – Одеса. ОНУ им. И. И. Мечникова. – 2017. – 225 с.
Chernenko A.S., Kalinchak V.V., Korchagina M.N., Darakov D.S. Influence of mass transfer on the critical conditions and the time of the coke particle ignition // Ukrainian Journal of Physics. – 2019. – Т.64, № 9. – С.793-802.
Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетики. – М.: Наука, 1987. – 494 с.
Калінчак В.В. Черненко О.С. Теплофізика безполум’яного горіння газів (монографія). – Одеса. Астропринт. – 2020. – 200 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
