ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ИНГИБИРОВАНИЯ ДЕТОНАЦИИ
Автор: Елена Викторовна Михальченко
Соавторы: Зубков Алексей Сергеевич
Организация: Моско́вский госуда́рственный университе́т и́мени М. В. Ломоно́сова
Детонация в большинстве случаев является нежелательным процессом, нарушающим условия получения, хранения или эксплуатации горючих смесей, поэтому ее предотвращение – весьма актуальная задача во многих сферах народного хозяйства. Настоящая работа посвящена теме ингибирования детонации смеси водорода с воздухом путем добавления в эту газовую смесь небольшого по относительному объему количества газообразного углеводородного ингибитора. В качестве подобного ингибитора выступает пропилен – один из простейших непредельных углеводородов. Сам по себе пропилен при этом горюч, так что его добавка не уменьшает калорийность газовой смеси, тем не менее опыты показывают, что при добавлении от 2 до 3% пропилена в стехиометрическую смесь водорода с воздухом, эта смесь перестает детонировать. В [1] было показано, что причина ингибирования детонации в этом случае – изъятие из реакционной цепи атомарного водорода за счет гидрирования пропилена с образованием тяжелого радикала пропена. Этот радикал, хоть и вовлекается в цепь химических реакций, но менее активно, чем атомарный водород, и тем самым время задержки химической реакции возрастает. Увеличение же задержки химической реакции приводит к тому, что детонационная волна расщепляется на лидирующую ударную волну и отстающую от нее волну горения. Тем самым детонация смеси подавляется. Ингибирование детонации тем самым отнюдь не означает подавление самой химической реакции, таковая может даже усилиться за счет горючих свойств углеродного ингибитора. Но сопровождающие детонацию ударно-волновые явления и практически мгновенное распространение пламени – подавляются.
- Азатян В.В. Цепные реакции в процессах горения, взрыва и детонации газов. ХиМические Методы управления. – М.: Изд-во РАН, 2020.
