Час затримки каталітичного гетерогенного займання газів на частинках каталізатора різного розміру

Автор(и)

  • В.В. Калінчак
  • О.С. Черненко
  • А.В. Федоренко
  • М.В. Розізнаний

DOI:

https://doi.org/10.18524/0367-1631.2021.59.227304

Ключові слова:

платинова частинка, діаметр, водень, період індукції, самозаймання, теплообмін випромінюванням, поверхневе безполум'яне горіння

Анотація

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

2021-03-26

Номер

Розділ

Фізика горіння