Влияние квантовых поправок к константам скоростей реакций на время теплового воспламенения водородно-воздушных смесей

И.В. Кочетов; А.В. Напартович; Ю.В. Петрушевич; А.Н. Старостин; М.Д. Таран

doi:10.18321/

Авторы

И.В. Кочетов ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”, ул. Пушковых 12, 142190, Троицк, Москва
А.В. Напартович ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”, ул. Пушковых 12, 142190, Троицк, Москва
Ю.В. Петрушевич ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”, ул. Пушковых 12, 142190, Троицк, Москва
А.Н. Старостин ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”, ул. Пушковых 12, 142190, Троицк, Москва
М.Д. Таран ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”, ул. Пушковых 12, 142190, Троицк, Москва

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Ключевые слова:

скорости реакции, тепловое воспламенение, водородно-воздушная смесь

Аннотация

Изучалось влияние квантовых поправок к константам скоростей химических реакций на время спонтанного воспламенения водородсодержащих смесей. Показано, что при высоких давлениях (30-100 атм) и относительно низких температурах (700-900 К) введение квантовых поправок, чтобы оценить коэффициент для реакции H₂+O₂->2OH, приводит к близким результатам измерений в зависимости от времени зажигания водорода, содержащего смеси и согласующиеся с опубликованными экспериментальными данными.

Библиографические ссылки

(1). Воеводский В.В., Солоухин Р.И. Исследование детонационных волн в газах // Доклады Академии наук СССР. 1964. Т. 154. С. 1425–1428.

(2). Гельфанд Б.Е., Попов О.Е., Медведев С.П. и др. Экспериментальные исследования взрывных процессов // Доклады Академии наук. 1993. Т. 330. С. 457–460.

(3). Гельфанд Б.Е., Медведев С.П., Хомик С.В. и др. Влияние начальных условий на детонацию // Доклады Академии наук. 1996. Т. 349. С. 482–485.

(4). Blumenthal R., Fieweger K., Komp K.H., Adomeit G., Gelfand B.E. Shock wave investigations // Proc. 20th Int. Symp. on Shock Waves / Eds. B. Sturtevant, J.E. Shepherd, H. Hornung. World Scientific, 1996. Vol. 2. P. 935–938.

(5). Pang G.A., Davidson D.F., Hanson R.K. Combustion kinetics in shock tubes // Proc. Combust. Inst. 2009. Vol. 32. P. 181–188.

(6). Konnov A.A. Detailed kinetic mechanism for hydrogen combustion // Combustion and Flame. 2008. Vol. 152. P. 507–528.

(7). Semenov N. Some problems of chemical kinetics // Acta Physicochim. U.R.S.S. 1945. Vol. 20. P. 292–300.

(8). Елецкий А.В., Старостин А.Н., Таран М.Д. Физика углеродных наноструктур // Успехи физических наук. 2005. Т. 157. С. 299–324.

(9). Karkach S.P., Osherov V.I. Vibrational relaxation processes in molecules // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 110. P. 11918–11926.

(10). Azatyan V.V., Aleksandrov E.N., Troshin A.F. Oxidation and ignition mechanisms // Kinet. Catal. 1975. Vol. 16. P. 306–312.

(11). Balakhnin V.P., Gershenzon Yu.M., Kondrat’ev V.N., Nalbandyan A.B. Chemical kinetics of combustion processes // Dokl. Phys. Chem. (Engl. Transl.) 1966. Vol. 170. P. 659–662.

(12). Belles F.E., Brabbs T.A. Shock tube investigations of hydrocarbon flames // Symp. (Int.) Combust., Proc. 1971. Vol. 13. P. 165–173.

(13). Ripley D.L., Gardner W.C. Jr. Chain reactions in combustion // J. Chem. Phys. 1966. Vol. 44. P. 2285–2290.

(14). Jachimowski C.J., Houghton W.M. Chemical kinetics of fuel oxidation // Combustion and Flame. 1971. Vol. 17. P. 25–33.

(15). Попов Н.А. Моделирование процессов зажигания и горения // Теплофизика высоких температур. 2007. Т. 45. С. 296–304.

(16). NIST Chemical Kinetics Database [Электронный ресурс]. URL: http://kinetics.nist.gov/kinetics/

(17). Дракон А.В., Емельянов А.В., Еремин А.В., Петрушевич Ю.В., Старостин А.Н., Таран М.Д., Фортов В.Е. Исследование взрывных процессов в газовых смесях // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2014. Т. 145. С. 943–950.

(18). Deminsky M., Chorkov V., Belov G., Cheshigin I., Knizhnik A., Shulakova E., Shulakov M., Iskandarova I., Alexandrov V., Petrusev A., Kirillov I., Strelkova M., Umanski S., Potapkin B. Simulation of plasma–surface interaction // Comput. Mater. Sci. 2003. Vol. 28. P. 169–178.

(19). Starostin A.N., Taran M.D., Petrushevich Y.V., Medvedev S.P., Agafonov G.L., Khomik S.V. Experimental study of detonation waves // 23rd Int. Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS), Irvine, 2011, July 24–29.

(20). Деминский М.А., Чернышева И.В., Уманский С.Я., Стрелкова М.И., Баранов А.Е., Кочетов И.В., Напартович А.П., Соммерер Т., Садюги С., Хербон Дж., Потапкин Б.В. Исследование кинетики процессов плазменного горения // Химическая физика. 2013. Т. 32. С. 24–32.