Анализ химических процессов в пламени HNF
Н. Е. Ермолин, В. Е. Зарко*, Х. Кайзерс**
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск;
ermolin@itam.nsc.ru
*Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, zarko@kinetics.nsc.ru
**ТНО Оборона, сохранность и безопасность, 2280 АА Райсвик, Нидерланды, keizers@pml.tno.nl
Ключевые слова: нитроформат гидразина, структура пламени, кинетика, моделирование
Страницы: 20-31
Аннотация
Представлены результаты моделирования структуры пламени HNF. На основе анализа литературных данных по термическому разложению и горению HNF сделан вывод о протекании процесса диссоциативного испарения HNF по каналу HNFliq → (N2H4)g + (HC(NO2)3)g. При моделировании структуры пламени рассмотрен детальный кинетический механизм, состоящий из 47 компонентов и 283 элементарных реакций. Его составными частями являются механизмы разложения гидразина (N2H4)g и тринитрометана (HC(NO2)3)g (нитроформа, NFg ), поступающих с поверхности горения по каналу диссоциативного испарения. В процессе моделирования рассмотрены различные каналы разложения NFg с участием радикалов HC(NO2)2, HCNO2, HC(O)NO2. Расчеты структуры пламени HNF выполнены при давлениях 0.4, 1 и 5 атм с использованием данных по составам продуктов на поверхности горения, соответствующим развитой реакции в конденсированной фазе и согласованным с химическим составом и энтальпией образования HNF. Как следует из расчетов, газофазная реакция нитроформа с гидразином (и частично с аммиаком) обеспечивает в зоне пламени, прилегающей к поверхности горения, повышение температуры от ее значения на поверхности до ÷ 1300 К. Дальнейший рост температуры в пламени связан с реакцией в смеси H2O/N2/N2O/NH3/NO/NO2/HNO2/CO/CO2/HCNO/HCN. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными по тепловой и химической структуре пламени HNF.
|
