Связь скорости распространения пылевого пламени с режимом горения частиц горючего

Для пылевого пламени микродисперсных частиц металлов диаметром $d_{10}<15$ мкм с концентрацией частиц $\approx10^{10}\div10^{11}$ м$^{-3}$ в кислородсодержащих средах при атмосферном давлении рассмотрена возможность определения режима горения отдельных частиц горючего по зависимости скорости пламени от концентраций горючего и окислителя. Режим горения – кинетический или диффузионный – определяет качественно различный характер зависимостей нормальной скорости пламени от основных параметров газовзвеси. Анализ таких экспериментальных зависимостей для богатых горючим смесей показал, что горение частиц циркония ($d_{10}=4$ мкм) в ламинарном пылевом пламени контролируется диффузией окислителя к поверхности частицы, в то время как горение частиц железа близкого размера контролируется кинетикой гетерогенных реакцией. Для частиц алюминия в диапазоне размеров $d_{10}=5\div15$ мкм отсутствуют отчетливо выраженные признаки как кинетического, так и диффузионного режима горения. Для уточнения процессов, контролирующих горение мелких частиц алюминия, исследованы зависимости скорости пламени от размера частиц и начальной температуры газовзвеси. Показано, что в рассмотренных экспериментальных условиях частицы алюминия горят в переходном режиме.