Кинетика реагирования в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в предвоспламенительный период
Вантажиться...
Файли
Дата
2015
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Экспериментально изучены процессы превращения в предвоспламенительный, предпламенный период систем, существенно отличающихся факторами, лимитирующими
синтез. Определены температуры воспламенения для шихты смеси порошков систем Zn-S, Zn-Se, Ti-C, 3Ni-Al. С использованием методики решения обратной задачи горения определены энергии активации процессов, лимитирующих их воспламенение.
Дослідницьким шляхом вивчені процеси перетворення у час до спалахування систем, які істотно відрізняються лімітуючими синтез факторами. Визначені температури спалахування для шихти суміші порошків систем Zn-S, Zn-Se, Ti-C, 3Ni-Al. Для тих самих процесів, із використанням методики рішення оберненої задачі горіння,визначені енергії активації процесів, які лімітують спалахування.
Self-propagation high temperature synthesis (SHS) technological regulations application is mainly limited by transformation processes taking place in the pre-ignition period. Zn-S, Zn-Se, Ti-C and 3Ni-Al small sample systems ignition experimental study was carried out under heating conditions in inert atmosphere with temperature values T = 1200K. It was shown that at this temperature level a chemical reaction can be initiated, turning into a self-sustaining mode. Wherein the reaction limiting factors can be mass transfer processes. Ignition temperatures were determined and plotted via the samples size. A physical ignition model was developed assuming the preignition period limiting reaction Arrhenius law. The inverse combustion problem solution made it possible to calculate the low-temperature (T = 800 ÷ 1200K) reaction kinetic constant values. Comparison thus obtained values with the known data of other researchers showed their good agreement. Activation energy values for the Zn-S system were used to calculate the heat wave propagation speed. This value appeared to coincide with experimental values. Obtained results analysis leads to the conclusion about the availability and justification for the proposed method of express-analysis of presupposed, but previously not studied SHS systems. The results thus obtained allow us to estimate conditions for the SHS technology implementation, the reactor characteristic sizes and the thermal wave’s propagation speed.
Дослідницьким шляхом вивчені процеси перетворення у час до спалахування систем, які істотно відрізняються лімітуючими синтез факторами. Визначені температури спалахування для шихти суміші порошків систем Zn-S, Zn-Se, Ti-C, 3Ni-Al. Для тих самих процесів, із використанням методики рішення оберненої задачі горіння,визначені енергії активації процесів, які лімітують спалахування.
Self-propagation high temperature synthesis (SHS) technological regulations application is mainly limited by transformation processes taking place in the pre-ignition period. Zn-S, Zn-Se, Ti-C and 3Ni-Al small sample systems ignition experimental study was carried out under heating conditions in inert atmosphere with temperature values T = 1200K. It was shown that at this temperature level a chemical reaction can be initiated, turning into a self-sustaining mode. Wherein the reaction limiting factors can be mass transfer processes. Ignition temperatures were determined and plotted via the samples size. A physical ignition model was developed assuming the preignition period limiting reaction Arrhenius law. The inverse combustion problem solution made it possible to calculate the low-temperature (T = 800 ÷ 1200K) reaction kinetic constant values. Comparison thus obtained values with the known data of other researchers showed their good agreement. Activation energy values for the Zn-S system were used to calculate the heat wave propagation speed. This value appeared to coincide with experimental values. Obtained results analysis leads to the conclusion about the availability and justification for the proposed method of express-analysis of presupposed, but previously not studied SHS systems. The results thus obtained allow us to estimate conditions for the SHS technology implementation, the reactor characteristic sizes and the thermal wave’s propagation speed.
Опис
Вісник Одеського нац. університету: сер.: Хімія : науковий журнал / ОНУ ім. І.І. Мечникова . – Одеса : ОНУ ім. І.І. Мечникова, 2015
Ключові слова
синтез, воспламенение, кинетика, энергия активации, спалахування, кінетика, енергія активації, synthesis, ignition, kinetics, activation energy
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald