Черненко О. С. Роль теплового випромінювання і стефанівської течії в процесах високотемпературного тепломасообміну частинок з газом

Дисертаційна робота присвячена проведенню наукового аналізу ролі теплового випромінювання, стефанівської течії та паралельних хімічних реакцій в процесах самозаймання, запалення, високотемпературного окислення і самовільного погасання сферичних частинок в азотно-кисневих сумішах при протіканні на її поверхні фазових та хімічних перетворень. Встановлено і експериментально доведено, що тепловтрати на випромінювання призводять до появи верхньої межі області запалення по діаметру в азотно-кисневих сумішах кімнатної температури, умову існування якої отримано аналітично. Показано, що для аналітичного визначення критичного значення початкової температури застосовується залежність режимного параметру (температура газу, концентрація окисника, діаметр частинки) від стаціонарної температури. Обґрунтована можливість застосування умови рівності часової похідної температури частинки нулю в початковий момент часу для оцінки умов запалювання металевих час-тинок, покритих конденсованим оксидом. Проаналізований вплив початкових умов (температура і діаметр частинки) на її характеристики високотемпературного тепломасообміну і самовільного погасання. Запропоновано метод отримання монодисперсних вуглецевих частинок з попередньо взятих полідисперсних. Вказано на суттєву роль стефанівської течії при аналізі характеристик високотемпературного тепломасообміну та самовільного погасання вуглецевих і металевих частинок на відміну від критичних умов запалення. З врахуванням стефанівської течії отримані наближені вирази для швидкостей окислення і випаровування летючого металу, що дозволяє проаналізувати взаємовплив цих процесів. В аналітичному виді визначені дві межі самозаймання частинки в нагрітому газі, а також умови їх спостерігання, при наявності тепловтрат на випромінювання до холодних стінок реакційної установки.