КОНЦЕНТРАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНИКНЕННЯ ГОРІННЯ НА ПІДСТАВІ ПЕРОКСИДНОЇ ТЕОРІЇ

D. Tregubov
{"title":"КОНЦЕНТРАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНИКНЕННЯ ГОРІННЯ НА ПІДСТАВІ ПЕРОКСИДНОЇ ТЕОРІЇ","authors":"D. Tregubov","doi":"10.32447/20786662.41.2022.13","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Проблема. Існує декілька теорій процесу горіння, але у розрахунках параметрів пожежної небезпеки переважають апроксимаційні підходи, що свідчить про необхідність пошуку шляхів наближення описових засобів цих теорій до практичних потреб. Багато процесів окиснення та горіння відбуваються через стадію утворення пероксидних сполук, яку описують пероксидна та ланцюгова теорії горіння. У полум’ї фіксують гідро-, алкіл- та полімерні пероксиди, але пропорційність їх вмісту у складі горючих сумішей докладно не досліджено.Мета. Розробка методики застосування пероксидної теорії горіння для розрахункового прогнозування концентраційних характеристик виникнення горіння шляхом моделювання надмолекулярних утворень у полум’ї.Методи. Роботу виконано за допомогою аналітичного методу досліджень шляхом аналізу можливих стехіометричних співвідношень на прикладі ряду алканів для вихідних горючих газоповітряних сумішей, за яких утворюються різні пероксидні надмолекулярні структури (кластери). Встановлювалась їх відповідність до критичних співвідношень у цих сумішах: стехіометричної концентрації, нижньої та верхній концентраційної або детонаційної межі. Відзначено розрахункові моделі, які надають кореляцію, на підставі чого зроблено висновок про переважання на етапі виникнення горіння певних пероксидних структур.Результати. Передбачено утворення у зоні стиснення фронту полум’я надмолекулярних структур у вигляді мономолекулярного шару квазіконденсованої речовини, що підтверджено розрахунком очікуваної ширини фронту полум’я та розмірів мінімальної незгасаючої сфери. Визначено за 20 варіантами особливості будови пероксидних сполук, які формуються за критичних концентраційних співвідношень у суміші. Розраховано відповідні стехіометричні коефіцієнти для формування пероксидних структур. Ідентифіковано такі, які відповідають нижній та верхній концентраційним межам поширення полум’я, нижній та верхній детонаційній межі, стехіометричній концентрації повного згоряння горючого у повітрі, межі холодного полум’я. Запропоновано вважати область вибухонебезпечних концентрацій такою, де після утворення цілісної надмолекулярної пероксидної структури ініціюється її кооперативне (миттєве) розкладання. Сформульовано наявність шести пероксидних меж.Висновки. Доведено можливість пояснення наявності критичних концентраційних характеристик формування полум’я існуванням критичних умов виникнення надмолекулярних пероксидних структур. Встановлено різницю у механізмах самоорганізації надмолекулярної будови, яка визначається тиском у зоні реакції: у детонаційній хвилі – конденсація у плівку, а потім утворення пероксидів; у дефлаграційній хвилі – утворення пероксидів, а потім конденсація у плівку; за самоспалахування – об’ємна самоорганізація пероксидних сполук. Визначено, що структури надмолекулярних пероксидних утворень у вигляді гідро-, алкіл- або полімер-периксидів утворюються залежно від концентрації горючої речовини та кисню у суміші. Передбачено проведення подальших досліджень у напрямку моделювання надмолекулярних структур, які визначають температуру самоспалахування.","PeriodicalId":12280,"journal":{"name":"Fire Safety","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-12-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Fire Safety","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.32447/20786662.41.2022.13","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

Проблема. Існує декілька теорій процесу горіння, але у розрахунках параметрів пожежної небезпеки переважають апроксимаційні підходи, що свідчить про необхідність пошуку шляхів наближення описових засобів цих теорій до практичних потреб. Багато процесів окиснення та горіння відбуваються через стадію утворення пероксидних сполук, яку описують пероксидна та ланцюгова теорії горіння. У полум’ї фіксують гідро-, алкіл- та полімерні пероксиди, але пропорційність їх вмісту у складі горючих сумішей докладно не досліджено.Мета. Розробка методики застосування пероксидної теорії горіння для розрахункового прогнозування концентраційних характеристик виникнення горіння шляхом моделювання надмолекулярних утворень у полум’ї.Методи. Роботу виконано за допомогою аналітичного методу досліджень шляхом аналізу можливих стехіометричних співвідношень на прикладі ряду алканів для вихідних горючих газоповітряних сумішей, за яких утворюються різні пероксидні надмолекулярні структури (кластери). Встановлювалась їх відповідність до критичних співвідношень у цих сумішах: стехіометричної концентрації, нижньої та верхній концентраційної або детонаційної межі. Відзначено розрахункові моделі, які надають кореляцію, на підставі чого зроблено висновок про переважання на етапі виникнення горіння певних пероксидних структур.Результати. Передбачено утворення у зоні стиснення фронту полум’я надмолекулярних структур у вигляді мономолекулярного шару квазіконденсованої речовини, що підтверджено розрахунком очікуваної ширини фронту полум’я та розмірів мінімальної незгасаючої сфери. Визначено за 20 варіантами особливості будови пероксидних сполук, які формуються за критичних концентраційних співвідношень у суміші. Розраховано відповідні стехіометричні коефіцієнти для формування пероксидних структур. Ідентифіковано такі, які відповідають нижній та верхній концентраційним межам поширення полум’я, нижній та верхній детонаційній межі, стехіометричній концентрації повного згоряння горючого у повітрі, межі холодного полум’я. Запропоновано вважати область вибухонебезпечних концентрацій такою, де після утворення цілісної надмолекулярної пероксидної структури ініціюється її кооперативне (миттєве) розкладання. Сформульовано наявність шести пероксидних меж.Висновки. Доведено можливість пояснення наявності критичних концентраційних характеристик формування полум’я існуванням критичних умов виникнення надмолекулярних пероксидних структур. Встановлено різницю у механізмах самоорганізації надмолекулярної будови, яка визначається тиском у зоні реакції: у детонаційній хвилі – конденсація у плівку, а потім утворення пероксидів; у дефлаграційній хвилі – утворення пероксидів, а потім конденсація у плівку; за самоспалахування – об’ємна самоорганізація пероксидних сполук. Визначено, що структури надмолекулярних пероксидних утворень у вигляді гідро-, алкіл- або полімер-периксидів утворюються залежно від концентрації горючої речовини та кисню у суміші. Передбачено проведення подальших досліджень у напрямку моделювання надмолекулярних структур, які визначають температуру самоспалахування.
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
求助全文
约1分钟内获得全文 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
АНАЛІЗ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ГАСІННЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ ТА РОЗРОБКА РЕКОМЕНДАЦІЙ З ЇХ ГАСІННЯ АНАЛІЗ ДОСВІДУ ВИКОРИСТАННЯ МОДИФІКУВАЛЬНИХ ДОБАВОК ТА ЇХ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ДЛЯ ПОДАЛЬШОГО ЗАСТОСУВАННЯ У СКЛАДІ КОМПРЕСІЙНОЇ ПІНИ РОЗРОБЛЕННЯ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ВІТЧИЗНЯНОЇ НОРМАТИВНОЇ БАЗИ ЩОДО ОЦІНЮВАННЯ ЯКОСТІ ПІНОУТВОРЮВАЧІВ ДЛЯ ГАСІННЯ ПОЖЕЖ НА ПЕРЕХІДНИЙ ПЕРІОД ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСОВИХ ПАРАМЕТРІВ ПОЖЕЖНОГО СПОВІЩУВАЧА УДОСКОНАЛЕННЯ АНАЛІТИЧНОЇ ОЦІНКИ ТЕМПЕРАТУР ЗАЙМАННЯ РІДИН
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1