Модель горения углерода в фильтрационном режиме в приближении термодинамически равновесного состава продуктов

Предложена модель стационарного режима фильтрационного горения смесей углерода с твердым негорючим материалом в противотоке газа, содержащего кислород и химически инертный газ. При высоких скоростях химических реакций в зоне горения соотношение монооксида и диоксида углерода в продуктах считается термодинамически равновесным при температуре горения. С учетом этого допущения уравнения баланса углерода, кислорода и энергии во фронте горения позволяют получить явные аналитические выражения для зависимостей температуры горения и состава продуктов в стехиометрических режимах от состава смеси углерод/инерт и состава газа-окислителя. Проведен численный расчет режимов горения при варьировании состава в широких пределах. Указаны ограничения сверху на скорость подачи реагентов, при которой могут использоваться равновесные соотношения. Сравнение предсказаний модели с результатами экспериментов показывает удовлетворительное качественное соответствие.