《燃烧理论与应用》第四章 气体燃烧的化学反应机理

第四章气体燃烧的化学反应机理

第四章 气体燃烧的化学反应机理

本章内容及目的 」内容:略述燃烧过程五个重要的化学反应 动力学机理 目的:掌握每个系统的某些关键特点,对 燃烧化学反应重要性有深刻的理解

本章内容及目的： ◼ 内容： 略述燃烧过程五个重要的化学反应 动力学机理 ◼ 目的： 掌握每个系统的某些关键特点，对 燃烧化学反应重要性有深刻的理解

41H2,O2系统 应用范围 火箭发动机(只有氢气、氧气的系统) 碳氢化合物和湿CO氧化的反应系统 H202系统动力学的细节参见x就5; 此处重点介绍 assman理论一可逆基元反应

4.1 H2－O2系统 ◼ 应用范围： 火箭发动机（只有氢气、氧气的系统） 碳氢化合物和湿CO氧化的反应系统 ◼ H2－O2系统动力学的细节参见文献[3－5]； 此处重点介绍Glassman1理论-可逆基元反应

4.1.1 Glassman理论(可逆基元反应) 反应开始阶段 较高温度: H2+M→H+H+M (4-1) 其它温度: H,+O,→HO2+H (4-2) 返回

4.1.1 Glassman理论(可逆基元反应) ◼ 反应开始阶段 较高温度： H2 + M → H + H + M （4-1） 其它温度： H2 + O2 → HO2 + H （4-2） 返回

4.1.1G| assman理论 」O、H、OH基链反应步骤: H+02→0+OH (4-3) O+H-H+OH (4 H2+OH→H2O+H (4-5) O+H20→OH+OH (4-6) 爆炸

4.1.1 Glassman理论 ◼ O、H、OH基链反应步骤： H + O2 → O + OH （4-3） O + H2 → H + OH （4-4） H2 + OH → H2O + H （4-5） O + H2O → OH + OH （4-6） 爆炸

4.1.1G| assman理论 」O、H、OH基链基元反应: H+H+M-H+M (4-7) O+0+M→O,+M (4-8) H+0+M→OH+M (4-9) H+OH+M→>,O+M (4-10

4.1.1 Glassman理论 ◼ O、H、OH基链基元反应： H + H + M → H2 + M （4-7） O + O + M → O2 + M （4-8） H + O + M → OH + M （4-9） H + OH + M → H2O + M （4-10）

4.1.1G| assman理论 机理完 需要考虑涉及HO2(过氧氢基)HO2(过氧化氢)的反应 当反应 H+O,+M→HO2+M (4-11) 变得活跃时,反应(42) H2+O,→HO2+H 的逆向反应和下面的反应发生: 爆炸

4.1.1 Glassman理论 ◼ 机理完善： 需要考虑涉及HO2 (过氧氢基)和H2O2 (过氧化氢)的反应！ 当反应 H + O2 + M → HO2 + M （4-11） 变得活跃时，反应（4-2） H2 + O2 → HO2 + H 的逆向反应和下面的反应发生： 爆炸

4.1.1G| assman理论 HO2+H→OH+OH (4-12) HO2+H→→H2O+O (4-13) HO,+0→O2+OH (4-14) HO2+HO2→>H2O2+O2 4-15) HO,+H,→>I2O2+H (4-16 H2O2+OH→H2O+HO2 (4-17) H,O2+H→H,O+OH (4-18) H,O,+H→mO,+H (4-19) H,O,+M→→OH+OH+M (420) 爆炸

4.1.1 Glassman理论 HO2 + H → OH + OH （4-12） HO2 + H → H2O + O （4-13） HO2 + O → O2 + OH （4-14） HO2 + HO2 → H2O2 + O2 （4-15） HO2 + H2 → H2O2 + H （4-16） H2O2 + OH → H2O + HO2 （4-17） H2O2 + H → H2O + OH （4-18） H2O2 + H → HO2 + H2 （4-19） H2O2 + M → OH + OH + M （4-20） 爆炸

4.1.2H202系统爆炸特性 H2O2系统爆炸特性可以用上面的机理解释 图41的温度/压力坐标系将球型容器中H和O2根据一定化 学当量比的混合物能不能爆炸分成两个不同的区域 温度和压力对应装有反应物的球型容器的初始条件

4.1.2 H2－O2系统爆炸特性 ◼ H2－O2系统爆炸特性可以用上面的机理解释 ◼ 图4.1的温度/压力坐标系将球型容器中H2和O2根据一定化 学当量比的混合物能不能爆炸分成两个不同的区域 ◼ 温度和压力对应装有反应物的球型容器的初始条件

4.1.2H2-02系统爆炸特性 a∞° 2.000 不嬝炸区 Aon 440 460 54 温度℃ 图4.1球形容器里一定化学当量比H和O2混合物的爆炸界限

4.1.2 H2－O2系统爆炸特性 图4.1 球形容器里一定化学当量比H2和O2混合物的爆炸界限