Математическая теория горения и взрыва
Автор(ы): | Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М.
06.04.2022
|
Год изд.: | 1980 |
Описание: | В монографии с единых позиций излагаются математические и физико-химические основы современной теории горения и взрыва. Она обобщает теоретические исследования по тепловому и цепному взрыву, теории поджигания, инициированию волны химического превращения, распространению ламинарного пламени, критическим явлениям при горении (устойчивости, пределам распространения, переходу от одного режима горения к другому), диффузионному горению неперемешанных газов и другим вопросам механики реагирующего газа. |
Оглавление: |
Обложка книги.
Предисловие [3]Глава 1. ВВЕДЕНИЕ. ФУНДАМЕНТ НАУКИ О ГОРЕНИИ: ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ [7] § 1. Некоторые сведения из химической кинетики и термохимии [8] Скорость химической реакции. Константа скорости реакции [8] Химическое равновесие. Константа равновесия [13] Теплота реакции [16] Молекулярная энергетика горения [22] Адиабатическая температура сгорания [24] Сложные реакции. Метод квазистационарных концентраций [27] Реакция водорода с хлором как пример цепной неразветвленной реакции [28] Окисление азота при горении. Обратимая реакция при переменной температуре [30] § 2. Самоускоряющиеся химические реакции и критические явления — взрыв и самовоспламенение. Теория Н. Н. Семенова [35] Особенности взрывных реакций [35] Цепное самовоспламенение. Реакция окисления водорода [37] Тепловое самовоспламенение. Адиабатический тепловой взрыв [43] Преобразование Д. А. Франк-Каменецкого [48] Теория теплового взрыва по Н. Н. Семенову [54] Период индукции теплового взрыва [59] Анализ результатов теории теплового взрыва на «фазовой» плоскости [61] § 3. Гомогенный химический реактор идеального перемешивания [66] Способы осуществления процесса горения в потоке [66] Стационарные режимы горения в гомогенном химическом реакторе [68] Теплонапряженность процесса горения в химическом реакторе идеального перемешивания [72] Влияние теплоотвода [74] § 4. Ламинарные пламена 79] Волны химической реакции. Почему они распространяются по горючей смеси [79] Химическое превращение в пламени [81] Подобие распределений температуры и концентраций в пламени [84] Формула для нормальной скорости распространения пламени [89] Некоторые выводы из формулы для скорости распространения пламени [94] Теплонапряженность химической реакции в пламени [99] Пределы распространения горения [100] Изотермические пламена. Определяющая роль диффузии активных центров [105] Всегда ли существует плоское стационарное пламя? Устойчивость пламени [110] Литература [114] Глава 2. СТАЦИОНАРНАЯ ТЕОРИЯ ТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА [119] § 1. Основные предпосылки теории [119] § 2. Условия теплового взрыва [122] Тепловой взрыв в плоском реакционном сосуде [125] Сопоставление с теорией теплового взрыва Н. Н. Семенова [127] Тепловой взрыв в цилиндрическом сосуде [129] Тепловой взрыв в сферическом сосуде [131] Тепловой взрыв при ньютоновском теплообмене на стенке [133] § 3. Устойчивость решений стационарной теории теплового взрыва [135] § 4. Некоторые общие свойства решений стационарной теории теплового взрыва в сосудах произвольной формы [139] § 5. Численное исследование теплового взрыва. Эксперименты [143] § 6. Применение идеи теплового взрыва в механике полимеров [147] Литература [149] Глава 3.ИНИЦИИРОВАНИЕ ВОЛНЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ. СТАЦИОНАРНЫЕ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧ [152] § 1. Поджигание горючей смеси нагретыми поверхностями [154] Теория зажигания накаленной плоской поверхностью [154] Обобщение на случай произвольной температурной зависимости скорости химической реакции [158] Расчет условий поджигания в конкретной теплофизической ситуации [160] Учет выгорания вблизи нагретой поверхности [162] Влияние кривизны поверхности на условия поджигания. Цилиндрическая поверхность [164] Поджигание при обтекании нагретого тела потоком горючей смеси [169] § 2. Стационарная теория поджигания накаленными поверхностями как промежуточная асимптотика нестационарного процесса [175] Развитие поджигания во времени. Переход от теплового взрыва к поджиганию [176] Влияние выгорания реагента на закономерности нестационарного процесса поджигания [181] § 3. Инициирование химической реакции активными центрами [182] Литература [191] Глава 4. ЛАМИНАРНОЕ ПЛАМЯ [191] § 1. Уравнения теории распространения пламени [191] Основные представления и упрощения теории [191] Распространение ламинарного пламени с постоянной скоростью. Структура фронта пламени, некоторые общие свойства [195] § 2. О существовании и единственности стационарного решения системы уравнений теории распространения пламени [203] Случай числа Льюиса, равного единице: подобие распределений температуры и концентрации [203] Существование решения при произвольном постоянном числе Льюиса [209] Единственность решения при О < Le (z) < 1 211] Расчет скорости распространения пламени методом «пристрелки» [213] § 3. Скорость и структура фронта пламени при большой энергии активации химической реакции [215] Границы изменения скорости распространения пламени [215] Асимптотическая формула для скорости распространения пламени [216] Структура ламинарного фронта пламени [217] Приближенный метод вывода формулы для скорости распространения пламени [220] Метод сращиваемых асимптотических разложений в теории нормального распространения пламени [221] § 4. Спектр скоростей распространения пламени при скорости реакции, исчезающей в начальном состоянии. Распространение цепных изотермических пламен [226] Задача А. Н. Колмогорова, И. Г. Петровского, Н. С. Пискунова [226] Сводка результатов исследования существования и единственности решения задачи о скорости распространения пламени [233] Распространение пламени по смеси, реагирующей при начальной температуре [234] Режим спонтанного распространения химической реакции. Влияние начальных условий [240] § 5. Формирование стационарного фронта ламинарного пламени 242] Обзор аналитических исследований [243] Применение численного метода установления к задаче о выходе на стационарный режим горения [245] Стационарная волна горения как автомодельное решение второго рода [251] § 6. Диффузионно-тепловая устойчивость ламинарных пламен [252] Одномерная устойчивость распространения пламени в случае Le=1 [253] Распространение пламени в среде со слабо возмущенной начальной температурой [257] Влияние диффузии и теплопроводности на устойчивость фронта пламени к пространственным возмущениям [260] Диффузионное горение в перемешанной горючей смеси [268] § 7. Пламя в потоке с градиентом скорости. «Растяжение» пламени [272] § 8. Индукционный режим горения [277] Режимы протекания экзотермической химической реакции в газовом потоке [277] Анализ предельных случаев [282] Горение конденсированных систем в индукционном режиме [284] Литература [286] Глава 5. СЛОЖНЫЕ И ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ В ПЛАМЕНАХ [290] § 1. Теория пламени с многостадийным превращением: цель и методы [290] Основная система уравнений; предположения и допущения [290] Приближенный метод расчета горячих пламен со сложными и цепными реакциями [293] Асимптотический метод в применении к пламенам со сложной структурой [300] § 2. Пламена с неразветвленными цепными реакциями [308] Структура и скорость распространения пламени при неразветвленной цепной реакции соединения двух веществ [308] Расчет скорости пламени в смесях Н2—Сl2 и сравнение c экспериментальными данными [318] § 3. Пламена с разветвленными цепными реакциями [321] Особенности пламен с разветвленными цепными реакциями; простейшая схема разветвления цепи в горячем пламени [321] Пламя в водородно-кислородной горючей смеси. Простейшая модель явления [324] § 4. Простые брутто-схемы многостадийных химических превращений в пламенах [328] Последовательные химические реакции в пламенах; режимы «слияния», «управления» и «отрыва» [330] Параллельные химические реакции в пламени [338] § 5. Холодные (изотермические) пламена [339] Простейшая модель изотермического пламени [340] Необходимые условия существования изотермического пламени в многокомпонентной смеси газов [343] Численные расчеты скорости распространения холодного пламени в смеси CS2—О2, критические условия распространения, сравнение с экспериментом [346] Литература [356] Глава 6. ГАЗОДИНАМИКА ГОРЕНИЯ [354] § 1. Перемещение пламени в потоке газа. Условие стационарного горения [354] Распространение фронта пламени в заданном поле течения газа. Принцип Гюйгенса [354] Условие стационарного горения. Угол Маха. Понятие удерживающей точки [356] Пламя бунзеновской горелки [358] Распространение фронта пламени в горизонтальной трубе [362] Турбулентное горение (общие представления) [364] Пламя как поверхность газодинамического разрыва. Условия сохранения на фронте пламени. Адиабата Гюгонио [366] Наклонный плоский фронт пламени [370] Горение быстрого потока в трубе. Режим идеального перемешивания [372] Быстрое горение в трубе. Неравномерное течение продуктов горения [375] Фронт пламени — источник вихревых возмущений [377] § 2. Горение в закрытых сосудах. Махе-эффект [380] Отличие горения при постоянном объеме от горения при постоянном давлении. Средняя температура и давление в закрытом сосуде [380] Послойное горение в закрытом сосуде. Эффект Махе [382] Махе-эффект при горении газа. Случай постоянных и одинаковых показателей адиабаты для горючего газа и продуктов горения [384] Распределение температуры в сферическом сосуде при центральном поджигании. Расчет диаграмм Р (t), rf(t) [387] Экспериментальные проявления Махе-эффекта. Основные приближения теории и условия их выполнения [390] Образование окиси азота при горении в закрытых сосудах [393] § 3. Гидродинамическая неустойчивость пламени [395] Постановка и решение задачи Л. Д. Ландау [395] Обсуждение результатов исследования. Физическая интерпретация решения [399] Эффекты, стабилизирующие плоский фронт пламени. Решение Маркштейна [404] Влияние ускорения на гидродинамическую неустойчивость пламени [408] Влияние эффектов переноса на гидродинамическую неустойчивость пламени [410] Исследование гидродинамической неустойчивости с использованием преобразования Лапласа [414] Влияние вида начального возмущения на развитие гидродинамической неустойчивости во времени. Связь между исследованием Л. Д. Ландау и решением, полученным с помощью преобразования Лапласа [418] Стационарные режимы горения после потери устойчивости плоским фронтом пламени [419] Горение жидких взрывчатых веществ. Влияние поверхностного натяжения на устойчивость горения [422] Распространение сферического пламени. Почему сферические пламена привлекают внимание исследователей [424] Как изменяется постановка задачи о гидродинамической устойчивости для сферического пламени [426] Устойчивость сферического пламени по отношению к высшим гармоникам [432] Обсуждение теоретических результатов и сравнение с экспериментальными наблюдениями сферических пламен [434] § 4. Ускорение пламени и возникновение детонации в трубах [439] Экспериментальные наблюдения возникновения детонации в трубах [439] Распад произвольного разрыва в горючей смеси [441] Распространение пламени от закрытого конца трубы. Порождение волны сжатия [443] Почему пламя переходит в детонационную волну. Объяснение К. И. Щелкина [445] Литература [447] Глава 7. ДИФФУЗИОННОЕ ГОРЕНИЕ ГАЗОВ [450] § 1. Общие свойства диффузионных пламен. Поверхность горения [451] § 2. Задача Бурке—Шумана [457] § 3. Предел диффузионного горения неперемешанных газов [460] § 4. Диффузионное пламя противонаправленных струи окислителя и горючего [463] Литература [472] |
Формат: | djvu + ocr |
Размер: | 82653898 байт |
Язык: | РУС |
Рейтинг: | 425 |
Открыть: | Ссылка (RU) |