|
Горіння палива в дизелі Те хімічна реакція розвивається в заряді без участі процесів переносу; якщо швидкості змішання й окислювання, виражені через зміну концентрації (або через характеристичний час), близькі за значеннями, те хімічна реакція розвивається в заряді з безупинно, що змінюється полем, концентрацій і при цьому продукти часткового окислювання переміщаються із шару однієї концентрації в шар іншої концентрації. Ці особливості окислювання палив у розшарованому заряді покладені в основу теорії дифузійного запалення распыленного палива, що дозволяє зв'язати сучасні кінетичні подання про окислювання вуглеводнів з поданнями про концентраційне розшарування заряду й динамік змішання. Запалення відбувається тільки в газовій фазі в шарах, де є випаруване паливо й кисень і де процеси переносу й окислювання розвиваються одночасно після випару палива. При низьких температурах процес запалення лімітується хімічною реакцією, розвиваючись у сумішах, а при високих температурах - змішанням у неоднорідному заряді. Можливий випадок, коли має місце зразкова рівність швидкостей цих процесів. Хімічна реакція в умовах дизеля може розвиватися по многостадийному механізму окислювання, причому ці стадії досить явні, тому весь процес запалення можна розбити на умовні стадії, кожна з яких характеризується стабільним продуктом проміжного окислювання. Із всіх теорій окислювання як не ланцюгового, так і ланцюгового характеру треба, що першою реакцією окислювання є бімолекулярна реакція між молекулою вуглеводнів CnHm і молекулою кисню, так що эквимолекулярное співвідношення. Для повного окислювання молекули вуглеводню потрібне кількість кисню, рівне. При низькотемпературному окислюванні кисень утягується в реакцію поступово, у міру поглиблення перетворення, так що оптимальний состав суміші аэ в процесі окислювання повинен плавно змінюватися (для парафінових вуглеводнів), а кількість молекул кисню на кожну молекулу вуглеводню повинне зростати. Це положення про зміну оптимального состава суміші в процесі окислювання, відсутнє в класичній кінетиці, стає основним для окислювання в неоднорідному середовищі. Досвіди з холодно полум'яним окислюванням показали, що найбільше швидко холодне полум'я з'являється в самих багатих сумішах. Але швидкість реакції визначається також константою швидкості хімічної реакції, що може змінюватися в процесі окислювання. Так, у процесі запалення змінюються енергія активації, число реагуючих пар молекул за рахунок ланцюгового розмноження углеводородной молекули й температура системи , особливо наприкінці процесу. Якщо врахувати зміни цих параметрів, то їхня спільна дія буде визначати константу швидкості хімічної реакції так, що відношення поточної константи швидкості хімічної реакції до константи швидкості початкової реакції безупинно змінюється. Це дозволяє побудувати безрозмірні швидкості реакції на окремих стадіях процесу, віднесені до максимального значення швидкості початкової реакції WJW.
|