1. Лекция 8
3.3. Основные особенности горения двухфазных систем
1. Диффузионные пламена и пожары
- окислитель и горючее предварительно не перемешаны друг с другом.
- наличие небольшой «опорной» зоны, в которой происходит сгорание
перемешанной смеси
- горючее и окислитель из этих двух областей диффундируют навстречу
друг другу, а продукты реакции между ними оттекают от области пламени
- значительная часть энергии этих пламен может рассеиваться путем
излучения от пламени

2. 2. Горение струй и аэровзвесей жидких горючих
Горение распыленного жидкого топлива, состоящего из отдельных
капелек жидкости, может протекать двумя различными способами.
1. Если размеры капель жидкости малы (меньше 25 мкм) и если жидкость
является легколетучей, то капли успевают испаряться в зоне подогрева
ламинарного пламени и горение происходит так же, как в случае
перемешанных систем, в которых топливо является газообразной средой.
2. Если размеры капель достаточно велики и (или) если упругость пара
жидкости достаточно низка, то пламя распространяется по
индивидуальным каплям жидкости, каждая из которых оказывается
окруженной собственным диффузионным пламенем вплоть до полного
израсходования окислителя или горючего.

3. 3. Горение пылевзвесей
Два основных класса пылевзвесей, способных к горению:
- порошки органических материалов,
-взвеси металлических частиц.
При горении аэровзвеси частиц металла количество промежуточных
стадий процесса достаточно мало.
В случае органических пылевзвесей разнообразие возможных
механизмов протекания реакции огромно. Основной гетерогенной
реакции окислителя с твердым углеродом материала частиц могут
предшествовать испарение летучих компонентов и пиролиз частиц.
Если пылевзвесь слишком переобогащена горючим, то с большой
вероятностью сгорать будут только летучие компоненты материала
частиц.

4. 4. Воспламенение аэровзвесей жидких и твердых горючих
В отличие от искрового воспламенения чисто газовых смесей
установлено, что воспламенение пылевзвесей определяется не только
минимальной критической энергией, но и природой источника, размером
зазора между электродами
Энергия искры, при которой воспламенение пылевой системы
происходит с вероятностью 100%, почти на порядок величины может
превышать энергию искры, при которой вероятность воспламенения
равна нулю. Далее, энергия воспламенения типичных пылевзвесей
почти в 100 раз превосходит критическую энергию инициирования
углеводородо-воздушных газовых смесей.

5. 5. Детонационные явления в двухфазных системах
Твердо установлено, что в аэровзвесях жидких или твердых
горючих материалов может распространяться детонация. При
ударноволновом инициировании распыленных в воздухе
легколетучих
жидких
топлив
формируется
самоподдерживающаяся
волна,
распространяющаяся
со
скоростью, близкой к идеальной скорости детонации.
Непосредственное
возбуждение
детонации
двухфазных
капельных систем можно осуществить с помощью взрыва заряда
твердого взрывчатого вещества. В случае пылевзвесей имеются
многие указания на то, что при достаточно разрушительных
взрывах в угольных шахтах и зерновых элеваторах скорость
распространения взрывного процесса весьма близка к
соответствующей скорости идеальной детонации Чепмена —
Жуге. Однако в лабораторных условиях в пылевзвесях детонации
обнаружено не было, что, возможно, связано с существенными
лучистыми теплопотерями при горении индивидуальных частичек
пыли в небольших лабораторных установках, что вызывает
заметное изменение скорости распространения процесса.

6. Объемный взрыв
90 метров от эпицентра — полные разрушения самых укреплённых конструкций.
170 метров от эпицентра — практически полное разрушение высокоукреплённых
железобетонных конструкций, полное разрушение неукреплённых конструкций.
300 метров от эпицентра — практически полное разрушение неукреплённых
конструкций (жилые дома). Частичное разрушение укреплённых.
440 метра от эпицентра — частичное разрушение неукреплённых конструкций
(жилые дома)
1120 метров от эпицентра — ударная волна разбивает стеклянные конструкции.
2290 метра от эпицентра — ударная волна может сбить человека с ног.

7. Объемный взрыв
90 метров от эпицентра — полные разрушения самых укреплённых конструкций.
170 метров от эпицентра — практически полное разрушение высокоукреплённых
железобетонных конструкций, полное разрушение неукреплённых конструкций.
300 метров от эпицентра — практически полное разрушение неукреплённых
конструкций (жилые дома). Частичное разрушение укреплённых.
440 метра от эпицентра — частичное разрушение неукреплённых конструкций
(жилые дома)
1120 метров от эпицентра — ударная волна разбивает стеклянные конструкции.
2290 метра от эпицентра — ударная волна может сбить человека с ног.