ів в полум'ї. У процесах такого роду частинки зазнають хімічну перегрупування, при якій звільняється кількість енергії, достатню для іонізації одного із продуктів реакції. Передбачається, що у разі пламен такий процес йде як побічна реакція між частинками, що бере участь в основній реакції горіння. Мається досить велика кількість можливих з енергетичної точки зору реакцій, в яких беруть участь дві частинки в основному стані або одна в основному, а інша - у збудженому стані. Тому передбачається, що хемоіонізація, незалежно від того, супроводжується вона освітою збуджених частинок або немає, є найбільш вірогідним джерелом іонізації пламен.
Після опублікування справжнього огляду був пророблений цілий ряд експерементальних робіт, результати яких підтвердили важливе значення хемоіонізаціі. Енгель та Козенс вважали, що при зіткненні з коливально-збудженими частками електрони вільно можуть отримати додаткову енергію. Було розраховано, що в результаті балансу між енергією, отриманою від збуджених частинок, і енергій, втрачених при пружних зіткненнях, середні енергії електронів в пламенах можуть лежати в інтервалі 0,2 -1,2 еВ (2320 - 11600 К).
Багато експерименти з електростатичними зондами показують, що в деяких пламенах існують підвищені електронні температури. Так, наприклад, в недавній роботі Бредлі і Меттьюс, в якій використовувалися подвійні зонди при знижених тисках, були виявлені температури до 30000 К. У зв'язку з тим, що електрони, що володіють енергією, трохи перевищує потенціал іонізації можуть легко іонізувати атоми і молекули, Енгель і Козенс припустили, що ці електрони є джерелом іонізації в пламенах, де виявлені підвищені електронні температури. Дійсно, немає сумнівів у тому, що електрони при температурах порядку 30000 До викличуть іонізацію з великими швидкостями. Недавня робота, в якої досліджувалася іонізація в пламенах сумішей окису вуглецю і кисню з добавками вуглеводнів, показала, що в цих пламенах відбувається не тільки хемоіонізація, а й утворює значну кількість іонів Про 2 + , які можуть виникати у присутності електронів при підвищених температурах. Передбачається, що останні з'являються в результаті взаємодії з збудженими молекулами СО 2 , які в свою чергу утворюють при рекомбінації молекул окису вуглецю з атомарним киснем.
Однак підвищені електронні температури були виявлені не у всіх пламенах з підвищеним ступенем іонізації. Більше того, при зміні швидкості іонообразованія були отримані плоскі плато, відповідні току насичення, при атмосферному тиску в широкому інтервалі прикладених напруг. При цьому напруженість поля в зоні горіння мала порядок кВ/см і, таким чином, була достатня для значного підвищення електронної температури. Це призводить до висновку, що в різних пламенах можуть грати важливу роль різні механізми іонообразованія. З'ясування ролі електронів підвищеної енергії як одного з можливих джерел іонізації вимагається подальшого випромінювання.
В даний час експериментальні дані показують, що найбільш імовірним механізмом є хемоіонізація, причому передбачається, що можуть протікати тільки екзотермічні або слабо ендотермічні реакції. Були запропоновані два механізми, сприятливі з термохімічною точки зору:
СН + О СНТ + + е - , p> і
СН (А 2 О”) + З 2 Н 2 З 3 Н 3 + + е - [19].
Інтерес до електрофізичним аспектам горіння почав швидко зростати з кінця 50-х років, коли стало ясно, що традиційні методи контролю та управління процесом горіння в значній мірі вичерпали себя. Нова експериментальна база дозволила порівняно швидко отримати ряд даних, що проливають світло на процеси іонообразованія в пламенах, однак, питання про роль заряджених частинок в процесі горіння залишається поки відритим.
Експериментально встановлено, що в полум'ї існує поділ зарядів [4,5], причому позитивний об'ємний заряд зосереджений в реакційній зоні (у фронті полум'я), а негативний - у предпламенной зоні, яку надалі будемо називати областю підготовки [6]. Передбачається, що поділ зарядів обумовлено амбіполярной дифузією [7]. Носіями негативного заряду в полум'я є електрони і негативні іони.
1.2 Вплив електричного поля на процеси горіння.
Стаціонарне гомогенне полум'я являє собою систему, що володіє в цілому нейтральним зарядом. Проте в самому ламінарному полум'я заряджені частинки розподілені нерівномірно: зона реакції і зовнішній конус характеризуються переважно позитивним зарядом, а внутрішній конус - переважно негативним. Такий поділ різнойменних зарядів викликано різною рухливістю позитивних іонів і негативних частинок - електронів і побічно підтверджує, що джерелом заряджених частинок є хімічна реакція, розвиваюча під фронті полум'я. Утворили в результаті хімічної реакції позитивні іони ч...
