Այրում (երևույթ)

Այրում, բարդ ֆիզիկաքիմիական պրոցես^[1] սկզբնական նյութերի վերափոխում: Երբեմն այրումը որոշվում է որպես օքսիդանտի և վառելիքի միջև եղած ռեակցիա:

Սակայն, այրման գործընթացները ներառում են, օրինակ, մոնոմոլեկուլային վառելիքի այրումը և օզոնի տարրալուծումը, երբ քիմիական էներգիան պահեստավորվում է մեկ նյութի քիմիական կապերով: Այրման մուտքում եղած նյութերում տեղի են ունենում էկզոթերմիկ ռեակցիաներ, որն ընթանում է ջերմության^[2] ինտենսիվ արտադրությամբ: Քիմիական էներգիան, որը պահեստավորված է ընթացիկ խառնուրդում, կարող է առանձնանալ որպես Ջերմային ճառագայթում և լույս: Լուսավոր շերտը կոչվում է կրակի ճակատ կամ ուղղակի կրակ:

Կրակի տիրապետումը հին մարդկանց կողմից խաղաց առանցքային դեր մարդկային քաղաքակրթության զարգացման գործում: Կրակը մարդկանց տվեց հնարավորություն սնունդ պատրաստելու և կացարանները տաքացնելու համար, իսկ արդյունքում-զարգացում՝ մետալուրգիա, Էներգետիկա և նոր, ավելի կատարելագործված գործիքների և տեխնոլոգիաների ստեղծում: Այրման գործընթացի կառավարումը ընկած է ավտոմեքենաների, նավերի և հրթիռների շարժիչների ստեղծման հիմքում:

Մինչ հիմա այրումը մնում է էներգիայի հիմնական աղբյուրը ողջ աշխարհում և կմնա մոտակա տեսանելի ժամանակահատվածում: 2010 թվին Երկիր մոլորակի վրա ստեղծված ամբողջ էներգիայի մոտ 90%-ը ձեռք է բերվել բրածո վառելիքի կամ կենսավառելիքի այրումով^[3], և, ըստ նախագուշակման Էներգետիկ հետազոտությունների և մշակումների կառավարում (ԱՄՆ)^[en], այս ձեռքբերումը մինչ 2040 թիվը չի իջնի 80 %-ից, երբ էներգիայի օգտագործումը աճի 56 %-ով 2010 թվից մինչև 2040 թիվը^[4]: Սրանց հետ կապված են ժամանակակից քաղաքակրթության համընդհանուր խնդիրները, ինչպես չվերականգնվող ռեսուրսների սպառումը, շրջակա միջավայրի աղտոտումը և համընդհանուր տաքացումը:

Այրման քիմիական ռեակցիաները, որպես կանոն, ընթանում են ճյուղավորված-շղթայական մեխանիզմով առաջընթաց ինքնաարագացմամբ ի հաշիվ անջատված էներգիայի: Այրման յուրահատկությունները, որը տարբերում է նրան այլ ֆիզիկոքիմիական պրոցեսներից, որոնք ընթանում են օքսիդավերականգնման ռեակցիաներով մեծ ջերմային էֆեկտն է քիմիական ռեակցիայում և մեծ ակտիվության էներգիան, որը բերում է ռեակցիայի արագության ուժեղ կախվածություն ջերմաստիճանից: Սրա արդյունքում այրվող խառնուրդը, որը կարող է անսահման երկար պահպանվել սենյակային ջերմաստիճանում կարող է բռնկվել կամ պայթել, երբ ջերմաստիճանը հասնի կրիտիկականի կամ ներքին էներգիայով պայմանավորված էներգիայի աղբյուրի հաշվին (հարկադրական բռնկում, կամ այրում):

Եթե երևույթի արգասիքները, որոնք առաջացել են փոքր ծավալով սկզբնական խառնուրդի այրումից կարճ ժամանակահատվածում, կատարում են նշանակալից մեխանիկական աշխատանք և բերում են հարվածային և ջերմային ազդեցություն շրջապատի առարկաներին, ապա այն կոչվում է պայթյուն: Այրման և պայթյունի պրոցեսները հիմքն են կազմում հրաձգային զենքերի, պայթուցիկ նյութերի, ռազմամթերքների և տարբեր տեսակի սովորական զենքերի ստեղծման: Այրման հատուկ տեսակ է հանդիսանում անդրպայթյունը:

Պատմական ակնարկ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գազային այրիչի կրակի դեղին գույնը,երբ նրա մեջ մտնում նատրիումի, խոհանոցային աղ մետաղալարի վրա) պայմանավորված է նատրիումի 589 և 589,6 նանոմետր/նմ երկարությամբ կրկնակի ճառագայթների ճառագայթումով

1770-ական թվականներին՝ մինչ թթվածնի հայտնաբերումը ըստ Կառլ Շեելի և Պրիստլի համարվում էր, որ բոլոր մարմինները, որոնք կարող են այրվել, պարունակում են հատուկ ջերմածին սկիզբ, որը այրման ընթացքում դուրս է գալիս մարմնից ՝թողնելով հավասարաչափ բաշխված նյութ: 1775 թվականին Լավուազեն ցույց տվեց, որ ընդհակառակը՝ այրվող նյութերի այրման ընթացքում միանում է օդում եղած թթվածինը, իսկ 1783 թվին Լավուազեն և Լապլասը հայտնաբերեցին, որ ջրածնի այրման արգասիքը մաքուր ջուրն է: Այս հայտնագործությունները դրեցին այրման բնույթի ժամանակակից գիտական հայացքների հիմքը:

Այրման տեսության զարգացման հիմքում հաջորդ քայլը կապված է Մալլերի, Լե Շատելի և Միխելսոնի, աշխատանքներով, որոնք կատարված են 1880-ական թվականներին^[5]: 1890 թվականին Միխելսոնը հրապարակեց աշխատանք՝^[6] խողովակներում բոցի տարածման մասին և շարունակեց Բունզենի այրիչի տեսությունը:

1928 թվին Բուրկեն և Շումանը վերանայեցին դիֆուզ բոցի մասին խնդիրը և ցույց տվեցին, որ երբ քիմիական ռեակցիաներում հակազդակների այրման արագությունը մեծ է դիֆուզիայի արդյունքում հակազդակների մոտեցման արագությունից, ռեակցիայի գոտին կարելի է համարել անվերջ բարակ, դրա հետ միասին նրանում ավտոմատացված տեղադրվում է վառելիքի և թթվեցուցիչի ստեխոմետրիկ հարաբերակցությունը, իսկ ռեակցիայի գոտում առավելագույն ջերմաստիճանը մոտ է այրման ադիաբատ ջերմաստիճանին։

Այրման ժամանակակից տեսությունը բխում է Ն․ Սեմյոնովի Ջերմային պայթյուն աշխատանքից^[7]^[8], կատարված 1920-ական թվականներին: Նիկոլայ Սեմյոնովի կողմից 1931 թվականին հիմնադրված Նիկոլայ Սեմյոնովի անվան քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտը ԳՌԱ դարձավ քիմիական ֆիզիկայի և այրման առաջատար գիտական կենտրոն^[9]: ՞թվականին Ֆրանկ-Կամենեցկին զարգացրեց ջերմային պայթյունի տեսությունը^[10], և, Զելդովիչի հետ միասին-նախօրոք միախառնված լամինար կրակի տարածման տեսությունը^[11].

Նույն 1938 թվականին Ա.Ֆ.Բելաևի փորձերում ցույց տրվեց, որ թռչող պայթուցիկ տարրերի այրումը տեղի է ունենում գազային փուլում^[12]: Այսպիսով, այդպիսի տարրերի այրման արագության հարցը վերափոխվեց գազային փուլում ունեցած արագության հարցին, 1942 թվականին Յուրի Զելդովիչը զարգացրեց խտացված տարրերի այրման տեսությունը՝ հիմնված գազերում կրակի տարածման տեսության վրա^[13]։

1940-ական թվականներին Յուրի Զելդովիչը զարգացնում է անդրպայթյունի/դետոնացիայի տեսությունը^[14], որը կոչվեց ZND-ի մոդել պատիվ Զելդովիչի, Նեյմանի և Դյորինգի, քանի որ անկախ դրանից նման արդյունքի հանգեցին Նեյմանը^[15] և Դյուրինգը^[16]. Բոլոր այս աշխատանքները դարձան դասական՝ այրման տեսության համար:

Այրման տեսակների դասակարգում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ըստ խառնուրդի շարժման արագության այրումը բաժանվում է դանդաղ այրում (կամ դեֆլագրացիա) և դետոնացիոն այրում (անդրպայթյուն): Դեֆլագրացիոն այրման ալիքը տարածվում է մինչձայնային արագությամբ, իսկ ելակետային խառնուրդի տաքացումը իրականանում է հիմնականում ջերմահաղորդականությամբ: Դետոնացիոն ալիքը տարածվում է գերձայնային արագությամբ, դրա հետ միասին քիմիական ռեակցիան ընթանում է Հարվածային ալիքի հակազդակների տաքացման շնորհիվ և, իր հերթին,ապահովում է հարվածային ալիքի կայուն տարածումը^[17]^[18]: Դանդաղ այրումը բաժանվում է լամինար և տուրբուլար հոսքերի՝ կախված խառնուրդի հոսքից^[19]: Դետոնացիոն այրման ժամանակ հոսքը միշտ տուրբուլար է: Հատուկ պայմանների դեպքում դանդաղ այրումը կարող է անցում կատարել դետոնացիայի^[20] (անգլ.՝ DDT, deflagration-to-detonation transition^[21]): Եթե խառնուրդի ելքային բաղադրիչները-գազեր են, ապա այրումն անվանում են գազափուլային (կամ համածին): Գազափուլային այրման ժամանակ թթվեցուցիչը (որպես կանոն թթվածինը) փոխազդում է վառելիքի հետ (օրինակ ջրածին) կամ բնական գազ: Եթե թթվեցուցիչը և վառելիքը նախօրոք մոլեկուլային մակարդակով, ապա այդպիսի ռեժիմը կոչվում է նախօրոք միախառնված խառնուրդի այրում(անգլ.՝ premixed combustion): Եթե թթվեցուցիչը և վառելիքը ելքային խառնուրդում բաժանված են իրարից և այրման գոտի են մտնում դիֆուզիայի արդյունքում, ապա այրումը կոչվում է դիֆուզիոն^[22]: Եթե ելքային թթվեցուցիչը և վառելիքը գտնվում են տարբեր փուլերում, ապա այրումը կոչվում է հետերոգեն: Որպես կանոն, այս դեպքում օքսիդացման ռեակցիան նույպես ընթանում է գազային փուլում դիֆուզիոն ռեժիմով, իսկ ռեակցիայից անջատված ջերմությունը մասամբ սպառվում է ջերմային տարալուծման և վառելիքի գոլորշիացման վրա^[23]: Օրինակ, այսպիսի մեխանիզմով են այրվում ածուխը կամ պոլիմերները օդում: Մի քանի խառնուրդներում կարող են տեղ գրավել էկզոթերմիկ ռեակցիաները խտացված փուլում, երբ առաջանում պինդ նյութեր առանց նկատելի գազաարտադրության: Այդպիսի մեղանիզմը կոչվում է ամրափուլ այրում: Առանձնացնում են նաև այրման հատուկ տեսակներ, ինչպես փտումը, անկրակ և սառնակրակային այրումը: Այրում, կամ միջուկային այրում, անվանում են ջերմամիջուկային ռեակցիաները աստղերում, որոնցում աստղային նուկլեոսինթեզի պրոցեսներում ձևավորվում են քիմիական տարրերի միջուկներ^[24]:

Բոց[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Пламя в горелке Бунзена. 1 — օդի ներհոսքը փակ է; 2 — օդի ներհոսքը ներքևից համարյա փակ է; 3 — խառնուրդը մոտ է ստեխոմետրիկի; 4 — օդի առավելագույն ներհոսք

Բոցը-լույս արձակող շերտ է, որը ձևավորվում է այրման ընթացքում: Բոցի ջերմաստիճանը կախված է ելակետային խառնուրդի կազմից և այն պայմաններից,որոնց դեպքում ընթանում է այրումը: Բնական գազի այրման ժամանակ օդում տաք շերտի ջերմաստիճանը կարող է գերազանցել 2000 Կ-ը, իսկ ջրածնի մեջ ացետիլենի այրման ժամանակ գազային եռակցում-3000 Կ^[25]:

Բոցի գույնը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այրման գոտում կարող է առաջանալ ազատ ռադիկալներ և մոլեկուլներ, որոնք գտնվում են էլեկտրոնա-գրգռված և տատանողա-գրգռված վիճակներում: Եթե ճառագայթման ինտենսիվությունը բավականին մեծ է, ապա այն կարելի է ընկալել անզեն աչքով: Բոցի գույնը որոշվում է նրանով, թե ինչ հաճախությամբ են գալիս քվանտային անցումները, որոնք կրում են սպեկտրի տեսանելի տիրույթի ճառագայթման հիմնական ներդրումը: Ճառագայթման նշանակալից մասը, հատկապես պինդ փուլի առկայության դեպքում, բոցի մրուրի փոշեհատիկները և մասնիկները, անցնում են ինֆրակարմիր տիրույթ, որը սուբեկտիվորեն ընկալվում է ինչպես կրակի հուրը: Ինֆրակարմիր ճառագայթման մեջ իրենց ներդրումն ունեն տատանողա-գրգռված մոլեկուլները՝ CO,CO₂ և H₂:

Մաքուր օդում ջրածնի այրման ժամանակ բոցը համարյա անգույն է: Այն ունի շատ աննկատ երկնագույն երանգ, որը պայմանավորված է 306-308 նմ երկարությամբ ալիքների օպտիկական տիրույթում OH ռադիկալների ճառագայթմամբ: Այնուամենայնիվ սովորական ջրածնային բոցը օդում ուժեղ լուսարձակում է փոշեհատիկների և օրգանական միկրոխարնուրդների շնորհիվ: Ածխաջրածնային վառելիքի այրման բոցը Բունզենի այրիչում, այնպիսիք ինչպիսիք պրոպանն է կամ բութանը, կարող է ունենալ տարբեր գույներ կապված վառելիքի և օդի հարաբերակցությունից: Դիֆուզ ռեժիմում այրման ընթացքում, առանց օդի ներհոսքի, այրիչի մեջ բոցը ունենում է դեղին կամ կարմրավուն գույն՝ պայմանավորված մրուրի շիկացած միկրոմասնիկների ճառագայթմամբ: Այրիչի ելքում փոքր-ինչ քանակով օդի խառնումը առաջացնում է բոցի ոչ պայծառ կապույտ կոն: Օդի ներհոսքի հետագա աճը հանգեցնում է բոցի երկու կոնի առաջացնանը՝ ներքին կապտա-կանաչավուն և արտաքին կապտա-մանուշակագույն՝ ավելի քիչ ինտենսիվ:

Բոցի տարբեր գույների ներկումը խարնուրդների կողմից կիրառվում է անալիտիկ քիմիայում հրաքիմիական անալիզի համար և հրատեխնիկայում հրթիռների, հրավառության և ձայնային հրթիռների համար:

Բոցի էլեկտրական հատկությունները[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ածխաջրածնային վառելիքի բոցը կարող է փոխներգործել էլեկտրամագնիսական դաշտի հետ, այսինքն նրա մեջ կան լիցքավորված մասնիկներ: Փորձնականապես հայտնաբերվել է, որ բոցի իոնների կոնցենտրացիան կարող է 4-6 կարգով ավելացնել այն կոնցենտրացիան, որը կդիտվեր իոնացման ջերմային կառուցվածքում, և փաստորեն բոցը կարող է իրեն պահել ինչպես թույլ իոնացված պլազմա: Այնուամենայնիվ բոցի ջեմաստիճանը բավարար չէ, որպեսզի խառնուրդի բաղադրիչները կարողանան իոնանալ մոլեկուլների իրար հետ բախման արդյունքում, և 1950-ական թվականներին պարզվեց, որ իոնների արտադրման հիմնական մեխանիզմը խեմոիոնացումն է^[26]:

Համարվում է, որ խեմոիոնացումը հիմնականում ընթանում է CHO⁺ իոնի առաջացմամբ^[27], չնայած բոցում նկատվում են նաև այլ իոններ^[28]: Ջրածնի բացակայության դեպքում CHO⁺ իոն չի ձևավորվում, այդ իսկ պատճառով բոցի մեջ մաքուր ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան մաքուր թթվածնում շատ քիչ է: Իոնների կոնցենտրացիան էապես կավելանա , եթե գազում լինեն օրգանական նյութերի նույնիսկ փոքր քանակություն, այդ դեպքում բոցի հաղորդականությունը մեծապես աճում է: Այս երևույթը կիրառում են կրակա-իոնային դետեկտորներում, գազային խրոմոտոգրաֆիայում:

Բոցի փոխազդեցությունը էլեկտրամագնիսական դաշտի հետ տալիս է հնարավորություն այրման գործընթացը կառավարելու և առաջատար տեխնոլոգիաների ստեղծման համար՝ հիմնված^[29]:

Այրման տեսություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Չնայած պրակտիկայում ունեցած մեծ փորձի, այրման գործընթացները գիտության բնագավառում հանդիսանում են ամենաբարդերից մեկը: Այրման մասին գիտությունը հանդիսանում է բարձր աստիճանի միջգիտական, որն ընկած է այնպիսի գիտությունների սահմանագծում, ինչպիսիք են գազադինամիկան, քիմիական թերմոդինամիկան, քիմիական կինետիկան, մոլեկուլային և քիմիական ֆիզիկան, ջերմանյութափոխանակությունը, քվանտային քիմիան և ֆիզիկան, նյութագիտությունը և համակարգչային մոդելավորումը^[30]:

Այրման ամբողջականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այրվող խառնուրդի ելքային կառուցվածքը բնութագրվում է բաղադրիչների մոլյար կամ զանգվածային բաժիներով և սկզբնական ճնշումով և ջերմաստիճանով: Եթե խառնուրդի կառուցվածքը այնպիսին է, որ նրա այրման ժամանակ և՛ վառելիքը, և՛ թթվեցուցիչը կարող են ամբողջությամբ ձևափոխվել ռեակցիայի արտադրանքի, ապա այդպիսի խառնուրդը կոչվում է ստեխոմետրիկ: Վառելիքի ավելցուկով խառնուրդները, որոնցում վառելիքը ամբողջությամբ չի այրվում թթվեցուցիչի պակասի պատճառով,կոչվում են հարուստ, իսկ վառելիքի պակասորդով խառնուրդները-աղքատ: Խառնուրդի կառուցվածքի չեղարկելու աստիճանը ստեխոմետրիկից բնութագրվում է վառելիքի(անգլ.՝ equivalence ratio)^[31] ավելցուկի գործակցով.

\phi ={\frac {Y_{F}/Y_{O}}{(Y_{F}/Y_{O})_{st}}}

որտեղ Y_F և Y_O-վառելիքի և թթվեցուցիչի զանգվածային բաժինները համապատասխանաբար,իսկ (Y_F/Y_O)_st - նրանց հարաբերությունը ստեխոմետրիկ խառնուրդին: Ռուսալեզու գրականության մեջ կիրառվում են նաև թթվեցուցչի ավելցուկի գործակից (կամ օդի), հակառակ վառելիքի ավելցուկի գործակցի:

Թեորեապես ստեխոմետրիկ խառնուրդը կարող է այրվել ամբողջությամբ: Բայց գործնականում ռեագենտները ոչ մի դեպքում ամբողջությամբ չեն ձևափոխվում ռեակցիայի արդյունքի, ինչպես այրման խցիկի կառուցվածքի ոչ իդեալական լինելու, այնպես էլ նրանից, որ այրման քիմիական ռեակցիաները չեն հասցնում ընթանալ մինչև վերջ: Այդ իսկ պատճառով իրականում այրումը միշտ համարվում է ոչ լրիվ, իսկ այրման լրիվության աճը հանդիսանում է էներգետիկ սարքավորումների կատարելագործման ուղղություններից մեկը: Տեխնիկայում հաճախ կիրառվում են այնպիսի խառնուրդներ, որոնք գերազանցում են ստեխոմետրիկին: Օրինակ, ավտոմեքենայի սառը շարժիչի գործի դնելու ժամանակ վառելիքաօքսիդային խառնուրդը հարստացվում է գործընթացը հեշտացնելու համար, իսկ վտանգավոր թափոնների, ինչպիսիք են NO_x և CO, թիվը փոքրացնելու համար կիրառվում են նոսրացված խառնուրդներ:

Այրման ջերմադինամիկան[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Օդի հետ CH₄ խառնուրդների այրման ադիաբատ ջերմաստիճանը կախված վառելիքի ավելցուկի գործակցից: P = 1 бар, T₀ = 298,15 K

Եթե այրումն ընթանում է ադիաբատորեն հաստատուն ծավալի դեպքում, ապա պահպանվում է համակարգի լրիվ ներքին էներգիան, իսկ եթե հաստատուն է ճնշումը - ապա համակարգի էնտալպիան: Գործնականում ադիաբատ այրման պայմանները մոտավորապես ռեալիզացվում են ազատ տարածվող կրակի (առանց ջերմային կորստի հաշվարկի) և ուրիշ դեպքերում, երբ ռեակցիայի տիրույթից ջերմության կորուստը կարելի է հաշվի չառնել, օրինակ, այրման խցիկներում հզոր գազատուրբինային սարքերում կամ հրթիռային շարժիչներում:

Այրման ադիաբատ ջերմաստիճան-դա արտադրանքի ջերմաստիճանն է, որը հասել է քիմիական ռեակցիաների լրիվ կատարման և ջերմային հավասարակշռության հաստատման դեպքում: Ջերմադինամիկական հաշվարկների համար կիրառում են ջերմադինամիկական ֆունկցիաների^[32] աղյուսակներ ելքային խառնուրդի և արտադրանքների բոլոր բաղադրիչների համար: Քիմիական ջերմադինամիկայի մեթոդները թույլ են տալիս հաշվել արտադրանքների կառուցվածքը, վերջնական ճնշումն ու ջերմաստիճանը այրման տրցած պայմանների դեպքում: Ներկա ժամանակում կան բազմաթիվ ծրագրեր, որոնք կարող են կատարել այդ հաշվարկները^[33]:

Այրման ջերմությունը ջերմության քանակն է, որը անջատվել է ելքային բաղադրիչների լրիվ այրումից, այսինքն ածխաջրածնային վառելիքի համար մինչև CO₂ և H₂O: Գործնականում անջատված էներգիայի մի մասը ծախսվում է արտադրանքի դիսոսիացիայի վրա, այդ պատճառով այրման ադիաբատ ջերմաստիճանը, առանց դիսոցման հաշվարկի, լինում է նկատելի բարձր նրանից, որը դիտվում է փորձում^[34]:

Ջերմադինամիկ հաշվարկը թուլ է տալիս որոշել արտադրանքի ջերմաստիճանը և հավասարակշռության կազմը, բայց չի տալիս ոչ մի ինֆորմացիա թե ինչ արագությամբ է համակարգը մոտենում հավասարակշռության վիճակին: Այրման ամբողջական բնութագիրը պահանջում է գիտելիք մեխանիզմի և ռեակցիայի կինետիկայի, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի ջերմա և նյութափոխանակության պայմանները:

Այրման կինետիկան[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այրման ժամանակ ռեակցիայի մանրամասն կինեմատիկական սխեման նույնիսկ ամենապարզ ածխաջրածնային վառելիքներիհամար, ինչպիսիք մեթանն է, ներառում է տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր բաղադրիչներ, որոնք մասնակցում են հարյուրավոր տարրական քիմիական ռեակցիաներում^[35]: Այդպիսի մեծ մեխանիզմների մոդելավորման ժամանակ առաջանում են էական հաշվողական դժվարություններ: Նրանք պայմանավորված են նրանով, որ առանձին ռեակցիաների ընթացքի բնութագրիչ ժամանակը կարող է տարբերվել մեծության շատ կարգերով, և դիֆերենցիալ հավասարումների համապատասխան համակարգերը թվում են կոշտ (անգլ.՝ stiff), որը էապես բարդացնում է թվային լուծումը: Այդ պատճառով այրման պրոցեսների գործնական հաշվարկներում օգտագործում են երեք մոտեցումներ^[36]:

Գլոբալ մեխանիզմ: Նրանում կիրառվում է մեկ կամ մի քանի աստիճաններով էմպիրիկ կինետիկ սխեմա, որը թույլ է տալիս իրականցնել երկչափ կամ եռաչափ հոսքեր, այդ թվում նաև տուրբուլենտ: Օրինակ, մեթանի այրման համար կարելի է կիրառել հետևյալ միափուլ սխեման.

CH_{4}+2O_{2}\rightarrow CO_{2}+2H_{2}O

. կինետիկ պարամետրերով, ընտրված բոցի փորձնականորեն չափված արագությամբ^[37]:

Լրիվ մեխանիզմ: Լրիվ կինետիկ սխեմայում հնարավորության սահմաններում հաշվի են առնվում առավել կարևոր բաղադրիչները և տարրական ռեակցիաները: Այդպիսի սխեմաները կիրառվում են միաչափ լամինար կրակի մոդելավորման համար, քանի որ ժամանակակից համակարգիչների հզորությունը դեռևս բավարար չեն այդպիսի սխեմաների բազմաչափ հաշվարկների համար: Բացի դրանից, տարրական ռեակցիաների արագությունների հաստատունների տվյալները դեռևս չեն կարող ստանալ փորձերում կամ հաշվված են տեսականորեն ոչ մեծ ճտությամբ:
Կարճ մեխանիզմ: Առանձին փուլերի վերլուծության հիման վրա ստեղծված սխեմայում հեռացվում են փոքր նշանակություն ունեցող բաղադրիչները և ռեակցիաները: Արդյունքում բաղադրիչների և ռեակցիաների թիվը սխեմայում փոքրանում է, և հնարավոր է դառնում իրականացնել բազմաչափ հաշվարկներ, որտեղ հաշվի են առնվում կարևոր կինետիկ էֆեկտները:

Իդեալական միախառմնան ռեակտոր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նախօրոք միախառնված վառելիքի և օքսիդիչի այրման ռեակցիան կարող է ընթանալ վառելիքի խառնուրդի զբաղեցրած ամբողջ ծավալով (ծավալային այրում), կամ նեղ գոտում (կրակի ճակատ), որը բաժանում է ելակետային խառնուրդը վերջանյութերից և տարածվում է այսպես կոչված այրման ալիքների ձևով: Ծավալային այրումը կարող է կազմակերպված լինել իդեալական միախառնման հոմոգեն ռեակտորում, որտեղ Т₀ ջերմաստիճանում մտնում է ելակետային խառնուրդը: Ռեակտորից դուրս գալիս խառնուրդն ունենում է Т_b ≥ Т₀ ջերմաստիճան, որը տեղակայվում է ռեակտորի ընթացիկ աշխատանքային ռեժիմին համապատասխան: Այդպիսի ռեակտորում կարող են տեղ գտնել բազմաթիվ ստացիոնար ռեժիմներ, հիստերեզիսի երևույթներ, ինչպես նաև ոչ ստացիոնար ռեժիմներ և ավտոտատանումներ^[38]: Բոլոր այս երևույթները հատուկ են այրման տեսությանը կախված հավասարումների ոչ գծայնությունից:

Լամինար այրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գազային այրիչի լամինար բոցը

Խառնուրդի հոսքի ոչ մեծ արագության դեպքում այրումը կարող է ընթանալ լամինար ռեժիմում: Այդպես են այրվում , օրինակ, մոմը (դիֆուզ այրում) կամ կենցաղային գազօջախը (նախօրոք միախառնված խառնուրդի այրում) գազի ոչ մեծ ծախսով:

Նախօրոք միախառնված խառնուրդում կրակի ճակատը շարժվում է ելակետային խառնուրդին համապատասխան հստակ որոշված արագությամբ, որը կոչվում է լամինար կրակի արագություն: Այդ արագությունը կախված է ելակետային խառնուրդի կազմից, ճնշումից և ջերմաստիճանից, բայց կախված չէ բոցավառվելու պայմաններից: Մեթանի և մյուս ածխաջրածնային վառելիքների մեծ մասի համար լամինար կրակի արագությունը օդում նորմալ պայմաններում կարող է փոփոխվել մոտավորապես 10 սմ մինչև 70 սմ վայրկյանում^[39]: Ջրածնի և օդի խառնուրդի(շառաչող գազ) այրման արագությունը վայրկյանում հասնում է մի քանի մետրերի և կարող է ընկալվել որպես պայթյուն:

Լամինար կրակը տարածվել միայն այնպիսի խառնուրդում, որի կազմությունը դուրս չի գալիս այսպես կոչված կոնցենտրիացիոն սահմաններից: Ներքին և վերին կոնցենտրիացիոն սահմանները համապատասխանում են ծախսված վառելիքի նվազագույն և առավելագույն գործակցին, որի դեպքում կրակը դեռ կարող է տարածվել խառնուրդում:Օդում մեթանի համար նրանք կազմում են մոտավորապես 5 և 15 ծավալային տոկոսներ^[40]: Կենցաղային գազի պայթյուն առաջանում է, երբ լավ չօդափոխվող շինությունում աճում է ներքին կոցենտրիացիոն սահմանը, և կայծից կամ այլ աղբյուրից խառնուրդը բռնկվում է: Այս էֆեկտը բերում է հանքահորերում մեթանի պայթյունի: Կոցենտրիացիոն սահմանի նման գոյություն ունի սահման՝ կախված խողովակում կրակի տարածման տրամագծից: Կրիտիկականից փոքր տրամագիծ ունեցող խողովակում կրակը չի կարող տարածվել պատերում մեծ ջերմային կորուստների և ակտիվ ռադիկալների ոչնչացման պատճառով^[41]: Այս սկզբունքի վրա է հիմնված անվտանգ Դեվի լամպը, որում իրականանում է բաց կրակ, բայց բոցը փակված է մետաղական ցանցով և չի առաջացնում պայթյուն հանքահորերում:

Մրրկային այրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

սեպաօդային հռթիռային շարժիչի հզոր մրրկային բոցը բազմանգամյա միաստիճանաձև օդատիեզերական նավերիLockheed Martin X-33 համար

Մրրկային այրումը, այսինքն խառնուրդի այրումը, որի հոսքը համարվում է մրրկային-հանդիսանում է այրման գործնական սարքավորումներում առավել հանդիպող ռեժիմ և միաժամանակ ավելի բարդ ուսումնասիրելու համար^[42]: Մրրկայնությունը մնում է ժամանակակից ֆիզիկայի չլուծված պրոբլեմներից մեկը դասական ֆիզիկայում^[43]: Մրրկային հոսանքների ավարտված տեսություն մինչ հիմա գոյություն չունի, այդ թվում նրանցում քիմիական ռեակցիաների բացակայությամբ:

Մրրկային հոսքի փոխհարաբերությունը այրման ճակատի հետ լրացուցիչ դժվարություններ են առաջացնում վերլուծության մեջ: Նույնիսկ որակյալ աստիճանում այրման ազդեցությունը մրրկայնության վրա և հակադարձ ազդեցությունը՝ մրրկայնության այրման վրա կարող է բերել հակադարձ էֆֆեկտներ^[44]: Այրումը կարող է մրրկայնությունը ինտենսիվացնել լրացուցիչ ջերմահաղորդման հաշվին, ինչպես նաև հակառակը՝ փոքրացնել այն ջերմաստիճանի բարձրացմանը հետ մածուցիկութան աճման պատճառով: Մյուս կողմից, մրրկայնությունը կարծես ոտնահարում է բոցի ճակատը՝ մեծացնելով ճակատի մակերեսը: Սրա հետևանքով հոսքում կտրուկ աճում է ջերմահաղորդումը, այսինքն աճում է ամբողջ համակարգի հզորությունը: Մրրկայնությունը ինտենսիվացնում է նաև բաղադրիչների միախառնումը, եթե ելակետում նրանք խառնված չէին: Այդ պատճառով գործնականում համակարգերում, որոնցից պահանջվում է բարձր հզորություն՝ շարժիչներ,հնոցներ, շոգետուրբինային սարքեր, կիրառվում է հենց մրրկային ռեժիմը: Այնուհանդերձ ամենաինտենսիվ մրրկայնությունը կարող է հանգցնել կրակը: Մրրկային հոսքի կառավարումը բարդ է: Նրանում անընդհատ ծագում են արագության և ճնշման ստոխաստիկ բաբախումներ, որոնք կարող են առաջ բերել այրման անկայունության և հանգեցնել այրիչի կազմության քանդմանը և վթարի: Ջերմասիճանի բաբախումները տանում են նրան, որ խառնուրդը այրվում է անհավասարաչափ, որի արդյունքում թափոններում մեծանում են թունավոր նյութերի պարունակությունը: Մրրկային այրման բնութագրումը պահաջում է համակարգչային մոդելավորման կիրառում: Ընդ որում, ինչպես և քիմիական ռեակցիայի մեջ չմտնող հոսքերի համար կիրառվում են թվային լուծման երեք մոտեցումներ՝ Նանվե-Ստոքսի հավասարումը, հաշվողական հիդրոդինամիկայի կատարելագործումը: RANS — Նանսե-Ստոքսի հավասարման միջինացումը ըստ Ռեյնոլդսի թվի, LES — Խոշոր մրրիկների մեթոդը և DNS —ուղիղ թվային մոդելացումը^[45]:

Անհամասեռ այրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Անհամասեռական պրոցեսները, ի հակադրություն Համածնայինի, քիմիայում և ֆիզիկայում անվանում են պրոցեսներ , որոնք ընթանում են անհամասեռ համակարգում, այսինքն այն համակարգերում, որոնք պարունակում են մեկից ավելի փուլեր(օրինակ՝ գազը և հեղուկը), ինչպես նաև պրոցեսներ, որոնք ընթանում են փուլերի բաժանման սահմանում: Այրման հետազոտություններում անհամասեռ այրում տերմինը կիրառվում է այն համակարգերում,որտեղ վառելիքն ու թթվեցուցիչը սկզբում գտնվում են տարբեր փուլերում^[23], նույնիսկ եթե գործընթացում վառելիքը գոլորշիանում է, և քիմիական ռեակցիաները ընթանում են գազային փուլում: Տիպիկ օրինակ է համարվում ածուխի այրումը օդում, որում ածխածինը կարող է քիմիական ռեակցիայի մեջ մտնել թթվածնի հետ ածուխի մասնիկների մակերեսին ՝ առաջացնելով շմոլ գազ: Հետագայում շմոլ գազը կարող է այրվել գազային փուլում և ձևավորել ածխաթթվային գազ, իսկ մի քանի ռեժիմներում վառելիքը կարող է գոլորշիանալ մասնիկների և թթվեցուցիչի մակերևույթից ինչպես գազանման ածխածինը գազային փուլում: Չնայած մեխանիզմների տարբերությանը, բոլոր այս ռեժիմները ձևականորեն վերաբերվում են անհամասեռ այրմանը: Անհամասեռ այրումը անչափ կարևոր է այրման գործնական կիրառման համար: Վառելիքի մեծամասնությունը հարմար է պահպանել և տեղափոխել հեղուկ վիճակում(այդ թվում բնական հեղուկ գազը): Աշխատանքային պրոցեսները Վառելիքում, ներքին այրման շարժիչներում, դիզելային շարժիչներում, օդահրթիռային շարժիչներում, հեղուկահրթիռային շարժիչներում, անհամասեռ այրում են, իսկ գոլորշիացման պրոցեսի օպտիմալացումը և վառելիքի ու թթվեցուցիչի միախառնումը այրման խցիկ մտնելու համար- աշխատանքային համակարգերում ամբողջ այրման պրոցեսի օպտիմալացման կարևոր հիմնական մասն է: Գործնականում բոլոր հրդեհները նույնպես անհամասեռ այրումներ են, սակայն կենցաղային գազի պայթյունը մտնում է համածին այրման տեսակի մեջ, քանի որ ելակետում և՛ վառելիքը, և՛ թթվեցուցիչը գազեր են: Պինդ վառելիքի էներգետիկ բնութագրիչների բարձրացման համար նրանց մեջ կարող են ավելացվել մետաղներ: Այդպիսի վառելիքները կարող են օգտագործվել, օրինակ, արագընթաց ջրասույզ ինքնաշարժում, քանի որ մաքուր ալյումինը լավ է այրվում րջրում^[46]: Ալյումինի և մյուս մետաղների այրումը ընթանում է տարասեռ մեխանիզմով^[47].

Պինդ վառելիքների այրումը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պինդ վառելիքները իրենց հիմնական կիրառությունը գտնում են հրաձգային զեքերում, հրետանային և ռեակտիվ արկերում, ինչպես նաև տակտիկական հրթիռներում և միջմայրցամաքային բալիստիկ հրթիռներում: Պնդավառելիքային արագացուցիչները կիրառվել են բազմանգամյա արագացուցիչներին մերձերկրային ուղեծիր դուրս բերելու համար: Վառոդի այրումը հրազենի փողում կամ վառոդային հրթիռի խցիկում ուսումնասիրում է ներքին բալիստիկան:

Պինդ վառելիքների կազմությունը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պինդ վառելիքները, որոնք օգտագործվում են պնդավառելիքային հրթիռային շարժիչներում, բաժանվում են երկու տիպի. բալիստիկ և խառնուրդային: Բալիստիկ պինդ վառելիքներում չկա բաժանում վառելիքի և թթվեցուցիչի, սա տարրեր են կամ քիմիական տարրերի խառնուրդ, որոնք այրվում են շերտերով: Հիմնականում նրանց անվանում են բալիստիկ կամ համածին վառոդներ: Այսպիսի վառոդների հիմնական բաղադրիչը նիտրոցելյուլոզն է: Պինդ վառելիքի պատրաստման ժամանակ նիտրոցելյուլոզը դոնդողանում է լուծիչի մեջ, հիմնականում՝ նիտրոգլիցիրինում: Պատրաստման հարմարավետության և պահպանման կայունության համար խառնուրդ են ներմուծում տեխնոլոգիական հավելումներ, որոնք բարելավում են մեխանիկական և շահագործման հատկությունները: Այդպիսի վառոդների ընդհանուր անունը անծուխ է, իսկ արտասահմանյան գրականության մեջ ՝ երկհիմնական(անգլ.՝ double base)^[48]: Խառնուրդային վառելիքները իրենցից ներկայացնում են երկու կամ ավել բաղադրիչների խառնուրդ: Բաղադրիչները- դա թթվեցուցչի և վառելիքի մեխանիկական միախառնումն է փոշեհատիկների կամ միլիմետրի տասնյակ մասի չափով մասնիկների տեսքով: Թթվեցուցչի փոխարեն կիրառում են քլորատներ (հիմնականումամոնիակի քլորատ կամ կալիումի քլորատ) և նիտրատներ, օրինակ, ամոնիակի նիտրատ և ալկալիական մետաղների նիտրատներ . Վառելիքի փոխարեն— օրգանական նյութեր, օրինակ, սահմանային օլեֆինային պոլիմերներ (կիսապրոպիլեն): Հրթիռային վառելիքի Տեսակարար իմպուլսի մեծացման համար վառելիք են ներմուծում մետաղների մանրադիսպերսիոն մասնիկներ (փոշեհատիկներ), այնպիսիք, ինչպիսիք են ալյումինը, մագնեզիումը,բերիլիումը: Հրթիռային շարժիչների վառոդային լիցքերը պետք է ունենան բարձր մեխանիկական ամրություն՝ խուսափելու համար հրթիռային շարժիչի աշխատանքի ժամանակ այրման ընթացքում վառոդային պայթագլանիկի քանդվելուց: Այդ պատճառով խառնուրդային վառելիքների լիցքերի պատրաստման համար խառնուրդին ավելացնում են պոլիմերային միացություններ-էպօքսդային ձյութեր, ռետիններ և ուրիշ պոլիմերներ: Պնդավառելիքային հրթիռային շարժիչում պինդ վառելիքի լիցքերի այրումը տեղի է ունենում վառելիքի մակերևույթին և չի տարածվում լիցքերի մեջ, եթե մակերևույթի չկան ճաքեր: Ճաքերն ու անցքերը լիցքերում կարող են հանգեցնել այրման մակերևույթի և շարժիչի քարշի անհաշիվ մեծացմանը, կորպուսի այմանը և վթարի:

Պինդ հրթիռային վառելիքի այրման մեխանիզմը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պինդ վառելիքների այրման ժամանակ տեղի ունեցող պրոցեսների ֆիզիկական պատկերը շատ բարդ է և ներառում է վառոդի տարալուծման մի քանի փուլեր՝ խտացման և գազային փուլերի էկզոթերմիկ ռեակցիաների հաջորդականության մեջ: Պավել Պոխիլի^[49]^[50] վակուումում Բալիստիկ H վառոդի այրման հետազոտությունների արդյունքները հաստատեցին, որ 2 մմ սնդ.սյունից ցածր ճնշման դեպքում էկզոտերմիկ քիմիական ռեակցիան ընթանում է միայն խտացման փուլի մերձմակերևույթային շերտում (անկրակ այրում): 5 մմ սնդ. սյունից մինչև մոտավորապես 15—20 մթն. ճնշման դեպքում ռեակցիան ընթանում է գազային փուլում, և բոցը նկատելի է միայն մթության մեջ (միակրակ կամ սառնակրակ այրում): Ճնշման հետագա աճի դեպքում (15—20 մթն.-ից մեծ) մակերևույթից որոշակի հեռավորության վրա ծագում է վառ բոցի երկրորդ գոտին: Այդ գոտու հեռավորությունը տարրերի մակերևույթից արագ փոքրանում է ճնշման աճի պատճառով, և մոտավորապես 60—70 մթն. ճնշման դեպքում այս գոտին խառնվում է առաջինին^[51]: Այս բոլոր փուլերի ռեակցիաների ամբողջական նկարագրությունը դեռևս չկա: Համարվում է, որ խտացման փուլում տեղի է ունենում CO—NO₂ քիմիական կապերի ճեղքում և անջատվում են ազոտի թթուներ (NO₂ և NO) և ալդեհիդներ, կրակի առաջին գոտում NO₂ հակազդում է ալդեհիդների հետ, իսկ երկրորդ գոտում ընթանում են ռեակցիաներ NO և CO^[52] մասնակցությամբ: Պինդ վառելիքի այրման արագությունը հիմնականում ասոսացվում է էմպիրիկ աստիճանային կախվածությամբ. $u=A+B({\frac {P}{P_{0}}})^{\nu }$ որտեղ $P_{0}$ հիմնականում ընդունվում է հավասար (~103 կՊա) մթնոլորտային ճնշման: Ցուցիչը $\nu$ փոփոխվում է 0,7-ից ցածր ճնշումների (P = 1—20 մթն.) մինչև 1 բարձր ( $P$ > 60 մթն.) ճնշումների դեպքում, որը բացատրվում է քիմիական ռեակցիաներում^[52] ջերմահաղորդման ընթացիկ գոտու փոփոխությամբ: Հրթիռային շարժիչների այրման խցիկում այրվող վառոդի մակերևույթը ծխում է այրման արգասիքների գազային հոսքով: Վառելիքի այրման արագության աճը կախված ծխացող հոսքի արագության աճից հայտնաբերվել է Օ.Ի.Լեյպունսկիի կողմից 1940-ական թվականներին^[53] և հայրենական գրականության մեջ ստացել է ծխացող անունը: Արտասահմանյան հրատարակություններում այն անվանում են էրոզային այրում^[54]: Այս էֆֆեկտը անհրաժեշտ է հաշվի առնել պինդ վառելիքով աշխատող հրթիռների նախագծման և հաշվարկների ժամանակ: Պինդ վառելիքի լիցքերի այրման ժամանակ խցիկում փոփոխվում է ճմշումը, ձևը և լիցքի մակերևույթի մակերեսը, վառելիքի վրա ազդում են մեծ վերաբեռնումները: Սրա հետևանքով այրման արագությունը չի մնում հաստատուն, և այդպիսի ռեժիմները անվանում են ոչ ստացիոնար: Վառոդի ոչ ստացիոնար այրման ֆենոմենոլոգիական տեսությունը ստեղծվել է Յ. Բ. Զելդովիչ^[55] 1942 թվին և հետագայում զարգացավ Բորիս Նովոժիլովի^[56] կողմից 1960-ական թվականներին:

Այրման հատուկ ռեժիմները[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մարմրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մարմրումը դանդաղ այրման հատուկ տեսակ է, որը պահպանվում է այն ջերմության հաշվին, որն անջատվում է թթվածնի և տաք խտացված տարրերի ռեակցիայի արդյունքում տարրերի մակերևույթին և կուտակվում խտացման փուլում^[57]: Մարմրման տիպիկ օրինակ է վառված ծխախոտը: Մարմրման ժամանակ ռեակցիայի գոտին դանդաղ տարածվում է նյութում: Գազափուլ կրակը չի ձևավորվում գազանման նյութերի ջերմաստիճանի չբավարարելու պատճառով կամ հանգչում է գազային փուլում մեծ ջերմային կուրուստների պատճառով: Մարմրումը հիմնականում դիտվում է հասարակ և թելանման նյութերում: Մարմրումը կարող է լինել շատ վտանգավոր հրդեհների ժամանակ, քանի որ ոչ լրիվ այրման ժամանակ անջատվում են մարդու համար թունավոր նյութեր:

Պնդափուլ այրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ինֆրակարմիր գազային վառարան հասարակ մատրիցաներով՝ տաքացնող տարրերի փոխարեն

Անօրգանական և օրգանական փոշիների խառնուրդներում կարող են ընթանալ ավտոալիքային էկզոթերմիկ պրոցեսներ, որոնք չեն ընթանում նկատելի գազանջատումով և առաջացնում են խտացված նյութեր: Միջանկյալ փուլերում կարող են առաջանալ գազային և հեղուկային փուլեր, որոնք չեն լքում այրվող համակարգը: Հայտնի են հակազդող փոշիների օրինակներ,որոնցում այդպիսի փուլերի ձևավորումը ապացուցված չէ (տանտալ-ածխածին): Այդպիսի ռեժիմները կոչվում են պնդափուլ այրում, օգտագործվում են նաև հետևյալ տերմինները անգազ այրում և պնդակրակ այրում ^[58]: Այս պրոցեսները ստացել են պրակտիկ կիրառում Ալեքսանդր Մերժանովի կողմից մշակած ինքնատարածվող բարձրջերմաստիճանային սինթեզի(СВС)^[59] տեխնոլոգիաներում:

Այրումը ծակոտկեն միջավայրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Եթե ելակետային տաք խառնուրդը անցնում է ծակոտկեն միջավայրով, օրինակ, կերամիկական մատրիցայի, ապա նրա այրման ժամանակ ջերմության մի մասը ծախսվում է մատրիցայի տաքացման վրա: Տաք մատրիցան, իր հերթին, տաքացնում է ելակետային խառնուրդը: Դրանով այրման արդյունքի ջերմության մի մասը վերականգնվում է, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել աղքատ խառնուրդները (վառելիքի ավելցուկի փոքր գործակցով), որոնք առանց ջերմության չեն այրվի: Ծակոտկեն այրման տեխնոլոգիաները (հայրենական գրականության մեջ — ծծված այրում) թույլ են տալիս փոքրացնել թունավոր նյութերի արտանետումները և օգտագործվում են գազային ինֆրակարմիր բառարաններում, տաքացուցիչներում և շատ այլ սարքավորումներում^[60].

Անկրակ այրում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ի տարբերություն սովորական այրման, երբ դիտվում է կրակի լոսավորվող գոտին, կարող է ստեղծվել անկրակ այրման պայմաններ: Օրինակը կարող է ծառայել հարմար կատալիզատորի մակերևույթին օրգանական նյութերի կատալիզային թթվեցումը, օրինակ, էթանոլի թթվեցումը պլատինե սևարծաթի վրա: Սակայն «անկրակ այրում» տերմինը միայն մակերևույթա-կատալիտիկ թթվեցմանն է վերաբերվում, այլ դրսևորվում է այնպիսի դեպքերում, որոնցում կրակը չի երևում անզեն աչքով կամ ցածր ճնշման դեպքում բալիստիկ վառոդների էկզոթերմիկ տարալուծման մի քանի ռեժիմներ^[61]: Անկրակ թթվեցումը հատուկ միջոց է կազմակերպելու ցածրջերմասիճանային այրումը, որը համարվում է էներգետիկ սարքավորումների համար այրման փոքրաէմիսիոն խցիկների ստեղծման առաջատար ուղղություններից մեկը:

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

↑ И.Н. Зверев, Н. Н. Смирнов Газодинамика горения. — М.: Изд-во Моск. ун-та:, 1987. — С. 165. — 307 с.
↑ «Горение»։ Химическая энциклопедия։ Վերցված է 2013-09-16
↑ Key World Energy Statistics. — International Energy Agency (IEA), 2012. — P. 6. — 80 p.
↑ «International Energy Outlook 2013 with Projections to 2040» (անգլերեն)։ U.S. Energy Information Administration (EIA)։ էջ 1։ Վերցված է 2014-02-04
↑ Խիտրին, Այրման և բռնկման ֆիզիկա, 1957, էջ 8
↑ Միխելսոն Վ. Ա. Շառաչուն գազի խառնուրդի բոցավառման նորմալ արագության մասին . — Հավ. շար. Մ.: Նոր գյուղատնտես, 1930, т. 1
↑ Семёнов Н. Н. Тепловая теория горения и взрывов // УФН. — 1940. — В. 3. — Т. XXIII. — С. 251—292.
↑ Семёнов Н. Н. Тепловая теория горения и взрывов (окончание) // УФН. — 1940. — В. 4. — Т. XXIV. — № 8. — С. 433—486.
↑ Хитрин, Физика горения и взрыва, 1957, էջ 9
↑ Франк-Каменецкий Д. А. Распределение температур в реакционном сосуде и стационарная теория теплового взрыва // Журнал физической химии. — 1939. — Т. 13. — № 6. — С. 738—755.
↑ Зельдович Я. Б., Франк-Каменецкий Д. А. Теория теплового распространения пламени // Журнал физической химии. — 1938. — Т. 12. — № 1. — С. 100—105.
↑ Беляев А. Ф. О горении взрывчатых веществ // Журнал физической химии. — 1938. — Т. 12. — № 1. — С. 93—99.
↑ Зельдович Я. Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1942. — Т. 12. — № 1. — С. 498—524.
↑ Зельдович Я. Б. К теории распространения детонации в газообразных системах // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1940. — В. 5. — Т. 10. — С. 542—568.
↑ von Neumann J. Theory of detonation waves. Progress Report to the National Defense Research Committee Div. B, OSRD-549 (April 1, 1942. PB 31090) // Theory of detonation waves. — John von Neumann: Collected Works, 1903–1957. — Oxford: Pergamon Press, 1963. — Vol. 6. — P. 178—218. — ISBN 978-0-08-009566-0
↑ Döring W. Über Detonationsvorgang in Gasen(գերմ.) // Annalen der Physik. — 1943. — Vol. 43. — № 6—7. — P. 421—436. — ISSN 0003-4916. — doi:10.1002/andp.19434350605
↑ Щёлкин, Трошин, Газодинамика горения, 1963, էջ 26
↑ Law C. K., Combustion Physics, 20,6, էջ 659
↑ Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 9
↑ Щёлкин, Трошин, Газодинамика горения, 1963, էջ 206
↑ Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 686
↑ Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 8
↑ ^23,0 ^23,1 Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 10
↑ Ишханов Б. С. История атомного ядра. — М.: Университетская книга, 2011. — 314 с. — ISBN 978-5-91304-229-3
↑ Льюис, Эльбе, Горение, пламя и взрывы в газах, 1968, էջ 578
↑ Лаутон и Вайнберг, Электрические аспекты горения, 1976, էջ 183
↑ Fialkov A. B. Investigations on ions in flames(անգլ.) // Progress in Energy and Combustion Science. — Elsevier, 1997. — Vol. 23. — № 5-6. — P. 399-528. — doi:10.1016/S0360-1285(97)00016-6
↑ Drews, A. M., Cademartiri, L., Chemama, M. L., Brenner, M. P., Whitesides, G. M., Bishop, K. J. ac electric fields drive steady flows in flames(անգլ.) // Physical Review E. — American Physical Society, 2012. — Vol. 86. — № 3. — P. 036314. — doi:10.1103/PhysRevE.86.036314
↑ Starikovskiy A., Aleksandrov N. Plasma-assisted ignition and combustion(անգլ.) // Progress in Energy and Combustion Science. — Elsevier, 2013. — Vol. 39. — № 1. — P. 61-110. — doi:10.1016/j.pecs.2012.05.003
↑ Kuo, Acharya. Fundamentals of Turbulent and Multi-Phase Combustion, 2012, էջ 9
↑ Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 12
↑ «Термодинамические таблицы для горения и атмосферной химии»։ Prof. Burcat's Thermodynamic Data։ Արխիվացված է օրիգինալից 2013-08-14-ին։ Վերցված է 2013-08-13
↑ «Cantera. An object-oriented software toolkit for chemical kinetics, thermodynamics, and transport processes.»։ Վերցված է 2013-08-13
↑ Зельдович и др., Математическая теория горения и взрыва, 1980, էջ 25
↑ Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 95
↑ Lu T. F., Law C. K. Toward accommodating realistic fuel chemistry in large-scale computations // Progress in Energy and Combustion Science. — Elsevier, 2009. — Vol. 35. — № 2. — P. 192-215. — doi:10.1016/j.pecs.2008.10.002
↑ Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 57
↑ Зельдович и др., Математическая теория горения и взрыва, 1980, էջ 66
↑ Glassman, Combustion, 2008, էջ 187
↑ Glassman, Combustion, 2008, էջ 193
↑ Glassman, Co mbustion, 2008, էջ 200
↑ Lipatnikov, Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion, 2012
↑ Peters, Turbulent Combustion, 2004, էջ 1
↑ Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 132
↑ Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 138
↑ «Алюминий и вода: новый тип ракетного топлива»։ CNews։ Արխիվացված օրիգինալից 2013-08-19-ին։ Վերցված է 2013-08-19
↑ Becksted M. W. A Summary of Aluminum Combustion // Paper presented at the RTO/VKI Special Course on Internal Aerodynamics in Solid Rocket Propulsion, held in Rhode-Saint-Genèse, Belgium, 27-31 May 2002, and published in RTO-EN-023.. — 2002. — P. 1—46.
↑ Նովոժիլով,Պինդ հրթիռային վառելիքի ոչ ստացիոնար այրումը, 1973, էջ 10
↑ Похил П. Ф. Докторская диссертация. Институт химической физики АН СССР. 1953 г.
↑ Похил и др., Методы исследования процессов горения и детонации, 1969, էջ 177
↑ Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 24
↑ ^52,0 ^52,1 Lengellé G., Duterque J., Trubert J. F. Combustion of solid propellants. // Paper presented at the RTO/VKI Special Course on «Internal Aerodynamics in Solid Rocket Propulsion», held in Rhode-Saint-Genèse, Belgium, 27-31 May 2002. — OFFICE NATIONAL D’ETUDES ET DE RECHERCHES AEROSPATIALES CHATILLON (FRANCE) ENERGETICS DEPT, 2002. — №. RTO-EN-023. P. 1—62.
↑ Лейпунский О. И. Докторская диссертация. Институт химической физики АН СССР. 1945 г.
↑ Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 26
↑ Зельдович Я. Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1942. — Т. 12. — № 1. — С. 498—524.
↑ Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 40
↑ Ohlemiller T. J. (2002)։ DiNenno P. J., Drysdale D., Beyler C. L., Walton W. D., ed.։ «Smoldering Combustion»։ SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3rd Edition (անգլերեն)։ NIST։ Արխիվացված է օրիգինալից 2013-08-16-ին։ Վերցված է 2013-08-15
↑ Мержанов А. Г., Мукасьян А. С. Твердопламенное горение. — М.: Торус Пресс. — 336 с. — 300 экз. — ISBN 978-5-94588-053-5
↑ Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН։ «О самораспространяющемся высокотемпературном синтезе»։ Արխիվացված է օրիգինալից 2013-08-24-ին։ Վերցված է 2013-08-20
↑ Mujeebu M. A. et al. Combustion in porous media and its applications – A comprehensive survey // Journal of Environmental Management. — Elsevier, 2009. — Vol. 90. — № 8. — P. 2287–2312. — doi:10.1016/j.jenvman.2008.10.009
↑ Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 23

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Гейдон А. Спектроскопия и теория горения. — М.: Издательство иностранной литературы, 1950. — 308 с.
Хитрин Л. Н. Физика горения и взрыва. — М.: Издательство Московского университета, 1957. — 452 с.
Щёлкин К. И., Трошин Я. К. Газодинамика горения. — М.: Издательство Академии наук СССР, 1963. — 254 с.
Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. 2-е изд. Пер. с англ. под ред. К. И. Щёлкина и А. А. Борисова. — М.: Мир, 1968. — 592 с.
Похил П. Ф., Мальцев В. М., Зайцев В. М. Методы исследования процессов горения и детонации. — М.: Наука, 1969. — 301 с.
Новожилов Б. В. Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив. — М.: Наука, 1973. — 176 с.
Лаутон Дж., Вайнберг Ф. Электрические аспекты горения. — М.: Энергия, 1976. — 296 с.
Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва. — М.: Наука, 1980. — 479 с.
Peters N. Turbulent Combustion. — Cambridge University Press, 2004. — 304 p. — ISBN 978-0521660822 — doi:10.1017/CBO9780511612701 (անգլ.)
Law C. K. Combustion Physics. — Cambridge University Press, 2006. — 722 p. — ISBN 9780511754517 — doi:10.1017/CBO9780511754517 (անգլ.)
Warnatz J., Maas U., Dibble R. W. Combustion: Physical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation. — Springer, 2006. — 378 p. — ISBN 978-3-540-45363-5 (անգլ.)
Glassman I., Yetter R. A. Combustion (Fourth Edition). — Elsevier Inc., 2008. — 800 p. — ISBN 978-0-12-088573-2 (անգլ.)
Poinsot T., Veynante D. Theoretical and Numerical Combustion. — Third edition by the authors, 2012. — 588 p. (անգլ.)
Kuo K. K., Acharya R. Fundamentals of Turbulent and Multi-Phase Combustion. — John Wiley & Sons., 2012. — 864 p. — ISBN 978-1-118-09929-2 (անգլ.)
Lipatnikov A. Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion. — CRC Press, 2012. — 548 p. — ISBN 9781466510258 (անգլ.)

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 1, էջ 356)։

[1] И.Н. Зверев, Н. Н. Смирнов Газодинамика горения. — М.: Изд-во Моск. ун-та:, 1987. — С. 165. — 307 с.

[himenc-gor-2] «Горение»։ Химическая энциклопедия։ Վերցված է 2013-09-16

[3] Key World Energy Statistics. — International Energy Agency (IEA), 2012. — P. 6. — 80 p.

[4] «International Energy Outlook 2013 with Projections to 2040» (անգլերեն)։ U.S. Energy Information Administration (EIA)։ էջ 1։ Վերցված է 2014-02-04

[Խիտրին,_Այրման_և_բռնկման_ֆիզիկա—1957——8-5] Խիտրին, Այրման և բռնկման ֆիզիկա, 1957, էջ 8

[6] Միխելսոն Վ. Ա. Շառաչուն գազի խառնուրդի բոցավառման նորմալ արագության մասին . — Հավ. շար. Մ.: Նոր գյուղատնտես, 1930, т. 1

[7] Семёнов Н. Н. Тепловая теория горения и взрывов // УФН. — 1940. — В. 3. — Т. XXIII. — С. 251—292.

[8] Семёнов Н. Н. Тепловая теория горения и взрывов (окончание) // УФН. — 1940. — В. 4. — Т. XXIV. — № 8. — С. 433—486.

[Хитрин,_Физика_горения_и_взрыва—1957——9-9] Хитрин, Физика горения и взрыва, 1957, էջ 9

[10] Франк-Каменецкий Д. А. Распределение температур в реакционном сосуде и стационарная теория теплового взрыва // Журнал физической химии. — 1939. — Т. 13. — № 6. — С. 738—755.

[11] Зельдович Я. Б., Франк-Каменецкий Д. А. Теория теплового распространения пламени // Журнал физической химии. — 1938. — Т. 12. — № 1. — С. 100—105.

[12] Беляев А. Ф. О горении взрывчатых веществ // Журнал физической химии. — 1938. — Т. 12. — № 1. — С. 93—99.

[13] Зельдович Я. Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1942. — Т. 12. — № 1. — С. 498—524.

[14] Зельдович Я. Б. К теории распространения детонации в газообразных системах // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1940. — В. 5. — Т. 10. — С. 542—568.

[15] von Neumann J. Theory of detonation waves. Progress Report to the National Defense Research Committee Div. B, OSRD-549 (April 1, 1942. PB 31090) // Theory of detonation waves. — John von Neumann: Collected Works, 1903–1957. — Oxford: Pergamon Press, 1963. — Vol. 6. — P. 178—218. — ISBN 978-0-08-009566-0

[16] Döring W. Über Detonationsvorgang in Gasen(գերմ.) // Annalen der Physik. — 1943. — Vol. 43. — № 6—7. — P. 421—436. — ISSN 0003-4916. — doi:10.1002/andp.19434350605

[Щёлкин,_Трошин,_Газодинамика_горения—1963——26-17] Щёлкин, Трошин, Газодинамика горения, 1963, էջ 26

[Law_C._K.,_Combustion_Physics—20,6——659-18] Law C. K., Combustion Physics, 20,6, էջ 659

[Law_C._K.,_Combustion_Physics—2006——9-19] Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 9

[Щёлкин,_Трошин,_Газодинамика_горения—1963——206-20] Щёлкин, Трошин, Газодинамика горения, 1963, էջ 206

[Law_C._K.,_Combustion_Physics—2006——686-21] Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 686

[Law_C._K.,_Combustion_Physics—2006——8-22] Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 8

[Law_C._K.,_Combustion_Physics—2006——10-23] 23,0 ^23,1 Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 10

[Ишханов-24] Ишханов Б. С. История атомного ядра. — М.: Университетская книга, 2011. — 314 с. — ISBN 978-5-91304-229-3

[Льюис,_Эльбе,_Горение,_пламя_и_взрывы_в_газах—1968——578-25] Льюис, Эльбе, Горение, пламя и взрывы в газах, 1968, էջ 578

[Лаутон_и_Вайнберг,_Электрические_аспекты_горения—1976——183-26] Лаутон и Вайнберг, Электрические аспекты горения, 1976, էջ 183

[27] Fialkov A. B. Investigations on ions in flames(անգլ.) // Progress in Energy and Combustion Science. — Elsevier, 1997. — Vol. 23. — № 5-6. — P. 399-528. — doi:10.1016/S0360-1285(97)00016-6

[28] Drews, A. M., Cademartiri, L., Chemama, M. L., Brenner, M. P., Whitesides, G. M., Bishop, K. J. ac electric fields drive steady flows in flames(անգլ.) // Physical Review E. — American Physical Society, 2012. — Vol. 86. — № 3. — P. 036314. — doi:10.1103/PhysRevE.86.036314

[29] Starikovskiy A., Aleksandrov N. Plasma-assisted ignition and combustion(անգլ.) // Progress in Energy and Combustion Science. — Elsevier, 2013. — Vol. 39. — № 1. — P. 61-110. — doi:10.1016/j.pecs.2012.05.003

[Kuo,_Acharya._Fundamentals_of_Turbulent_and_Multi-Phase_Combustion—2012——9-30] Kuo, Acharya. Fundamentals of Turbulent and Multi-Phase Combustion, 2012, էջ 9

[Poinsot,_Theoretical_and_Numerical_Combustion_—2012——12-31] Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 12

[32] «Термодинамические таблицы для горения и атмосферной химии»։ Prof. Burcat's Thermodynamic Data։ Արխիվացված է օրիգինալից 2013-08-14-ին։ Վերցված է 2013-08-13

[33] «Cantera. An object-oriented software toolkit for chemical kinetics, thermodynamics, and transport processes.»։ Վերցված է 2013-08-13

[Зельдович_и_др.,_Математическая_теория_горения_и_взрыва—1980——25-34] Зельдович и др., Математическая теория горения и взрыва, 1980, էջ 25

[Law_C._K.,_Combustion_Physics—2006——95-35] Law C. K., Combustion Physics, 2006, էջ 95

[36] Lu T. F., Law C. K. Toward accommodating realistic fuel chemistry in large-scale computations // Progress in Energy and Combustion Science. — Elsevier, 2009. — Vol. 35. — № 2. — P. 192-215. — doi:10.1016/j.pecs.2008.10.002

[Poinsot,_Theoretical_and_Numerical_Combustion_—2012——57-37] Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 57

[Зельдович_и_др.,_Математическая_теория_горения_и_взрыва—1980——66-38] Зельдович и др., Математическая теория горения и взрыва, 1980, էջ 66

[Glassman,_Combustion—2008——187-39] Glassman, Combustion, 2008, էջ 187

[Glassman,_Combustion—2008——193-40] Glassman, Combustion, 2008, էջ 193

[Glassman,_Co_mbustion—2008——200-41] Glassman, Co mbustion, 2008, էջ 200

[Lipatnikov,_Fundamentals_of_Premixed_Turbulent_Combustion—2012——-42] Lipatnikov, Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion, 2012

[Peters,_Turbulent_Combustion—2004——1-43] Peters, Turbulent Combustion, 2004, էջ 1

[Poinsot,_Theoretical_and_Numerical_Combustion—2012——132-44] Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 132

[Poinsot,_Theoretical_and_Numerical_Combustion—2012——138-45] Poinsot, Theoretical and Numerical Combustion, 2012, էջ 138

[46] «Алюминий и вода: новый тип ракетного топлива»։ CNews։ Արխիվացված օրիգինալից 2013-08-19-ին։ Վերցված է 2013-08-19

[47] Becksted M. W. A Summary of Aluminum Combustion // Paper presented at the RTO/VKI Special Course on Internal Aerodynamics in Solid Rocket Propulsion, held in Rhode-Saint-Genèse, Belgium, 27-31 May 2002, and published in RTO-EN-023.. — 2002. — P. 1—46.

[Նովոժիլով,Պինդ_հրթիռային_վառելիքի_ոչ_ստացիոնար_այրումը—1973——10-48] Նովոժիլով,Պինդ հրթիռային վառելիքի ոչ ստացիոնար այրումը, 1973, էջ 10

[49] Похил П. Ф. Докторская диссертация. Институт химической физики АН СССР. 1953 г.

[Похил_и_др.,_Методы_исследования_процессов_горения_и_детонации—1969——177-50] Похил и др., Методы исследования процессов горения и детонации, 1969, էջ 177

[Новожилов,_Нестационарное_горение_твёрдых_ракетных_топлив—1973——24-51] Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 24

[rto23-52] 52,0 ^52,1 Lengellé G., Duterque J., Trubert J. F. Combustion of solid propellants. // Paper presented at the RTO/VKI Special Course on «Internal Aerodynamics in Solid Rocket Propulsion», held in Rhode-Saint-Genèse, Belgium, 27-31 May 2002. — OFFICE NATIONAL D’ETUDES ET DE RECHERCHES AEROSPATIALES CHATILLON (FRANCE) ENERGETICS DEPT, 2002. — №. RTO-EN-023. P. 1—62.

[53] Лейпунский О. И. Докторская диссертация. Институт химической физики АН СССР. 1945 г.

[Новожилов,_Нестационарное_горение_твёрдых_ракетных_топлив—1973——26-54] Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 26

[55] Зельдович Я. Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1942. — Т. 12. — № 1. — С. 498—524.

[Новожилов,_Нестационарное_горение_твёрдых_ракетных_топлив—1973——40-56] Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 40

[57] Ohlemiller T. J. (2002)։ DiNenno P. J., Drysdale D., Beyler C. L., Walton W. D., ed.։ «Smoldering Combustion»։ SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3rd Edition (անգլերեն)։ NIST։ Արխիվացված է օրիգինալից 2013-08-16-ին։ Վերցված է 2013-08-15

[58] Мержанов А. Г., Мукасьян А. С. Твердопламенное горение. — М.: Торус Пресс. — 336 с. — 300 экз. — ISBN 978-5-94588-053-5

[59] Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН։ «О самораспространяющемся высокотемпературном синтезе»։ Արխիվացված է օրիգինալից 2013-08-24-ին։ Վերցված է 2013-08-20

[60] Mujeebu M. A. et al. Combustion in porous media and its applications – A comprehensive survey // Journal of Environmental Management. — Elsevier, 2009. — Vol. 90. — № 8. — P. 2287–2312. — doi:10.1016/j.jenvman.2008.10.009

[Новожилов,_Нестационарное_горение_твёрдых_ракетных_топлив—1973——23-61] Новожилов, Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив, 1973, էջ 23

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

[44]

[45]

[46]

[47]

[48]

[49]

[50]

[51]

[52]

[53]

[54]

[55]

[56]

[57]

[58]

[59]

[60]

[61]