Кинетический анализ химической структуры волн фильтрационного горения газов ультрабогатых составов

С использованием скелетных схем и анализа чувствительности исследована структура тепловыделения, динамика образования радикалов и окисления метана в волне фильтрационного горения газов ультрабогатых метановоздушных составов. В зависимости от тепловыделения волна разбивается на зону предварительного подогрева, экзотермическую область, характеризуемую парциальным окислением метана в реакции CH$_4$+0,5O$_2$ = CO +2H$_2$, а также эндотермическую область с процессами конверсии CO + H$_2$O = CO$_2$ + H$_2$ и CH$_4$ + H$_2$O = CO + 3H$_2$. Показано, что состав продуктов во фронте волны существенно неравновесный. С точки зрения преобладающих реакций образования основных радикалов в волне также выделено несколько характерных зон. Так, в области “низких” температур доминирующим механизмом разветвления цепей является реакция CH$_3$ + O$_2$ = CH$_3$O + O, в “промежуточной” области – H$_2$O$_2$(+M) = 2OH (+ M) и HO$_2$ + CH$_3$ = CH$_3$O + OH, а в зоне “высоких” температур – H + O$_2$ = O + OH. Две первые области соответствуют зоне предварительного подогрева, а последняя – экзотермическому пику волны фильтрационного горения газов.