Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

Михайлов А.В.

Представляемый фрагмент работы, посвящен теоретическим исследованиям процессов в многокомпонентной области продуктов горения твердого топлива. Целью проводимых исследований является определение зависимостей изменения массовых концентраций компонентов в пространстве области интенсивных физико-химических процессов в период установления. При этом, алгоритм вычислительного кластера моделирования процессов равновесной химической кинетики был расширен введением подпрограмм исследований физических превращений, в том числе, механизмов равновесной ионизации компонентов среды. В результате проведенного анализа процессов сопряженной физико-химической кинетики сформулирована гипотеза о взаимном влиянии данных типов взаимодействий.

Известно, что потеря электрона частицей (молекулой или атомом) при ионизации сопровождается эндотермическим тепловым эффектом, пропорциональным потенциалу реакции ионизации. Таким образом, в течении времени физической релаксации (восстановления), ион характеризуется дефицитом собственной энергии, выражаемым в снижении скорости движения и температуры. Очевидно, что в течении данного интервала времени физической релаксации, взаимодействие иона с нейтральной частицей не приводит к эффективной химической реакции - данное взаимодействие будет упругим.

Прогнозируемый эффект наиболее сильно проявляется в том случае, когда процессу ионизации подвергается частица (молекула), участвующая в сложной химической реакции, состоящей из нескольких элементарных этапов. С другой стороны, эндотермический тепловой эффект химической реакции может препятствовать протекающим физическим механизмам ионизации, что установлено в работах Калкоута и Спитцера.

Таким образом, предложена гипотеза о взаимном влиянии равновесных физических реакций и кинетики химических взаимодействий в многокомпонентной среде продуктов горения. При этом, учет макрокинетических факторов (химической кинетики) в молекулярной модели в значительной степени осложняет возможность экспериментальной регистрации и исследований данного эффекта, а также его численную верификацию.