Измерение интегральных значений К_>А и К_>т в целом по фронту не представляется возможным. Однако в механизме А или Т можно выделить блоки реакций, которые представляют функцию суммарной скорости одного или нескольких компонентов реакции смеси и являются отражением степени стадийности 8. Это может быть блок реакций скорости потребления кислорода соответственно в зонах А и Т, – ^>АКо_>2 и ^>ТКо_>2, а также топлива АКƒ и ТКƒ, или блок реакций скорости накопления в реакционной среде воды ^>АКн_>2о и ^>ТКн_>2о. В связи с этим отношение (1) может быть представлено в конкретной форме:

При этом устойчивость фактора стадийности представим в виде условия:

Позиция S = 1 по (4) достижима при нарастающих значениях С_>0, когда скорость разветвления и конверсии в зоне А приобретает ускорение. Если при сгорании смесей с функцией S = ƒ(C_>0, T_>0, P_>0) > 1 и значение К_>А преобладает над К_>т на малую величину ε > 0, по (1) или по (2) – (4), то:

этом случае ведущая роль зоны Т фронта, т.е. значимость производства и диффузии Н-атомов элиминируется из-за перехода зоны А из сателитного в автономный режим, из-за достижения соответствующего уровня производства ОН радикалов и роста массовой скорости их диффузии из зоны А в свежую смесь.

По (1) и (5) при S < 1 или е < 0 сохраняется ведущая роль зоны Т, а при S<<1 имеет место чисто тепловое горение. Изменения во фронте, способствующие росту е, содержат потенциальную возможность достижения точки бифуркации. В литературе опубликован обширный материал исследований влияния Т С_>0 и Р_>0 на стадийное самовоспламенение горючих смесей. Влияние же указанных внешних параметров, на макрокинетику распространения моно и бифронта остается слабо изученным, т.к. нет необходимых критериев, определяющих размеры ширины разрыва в бифронте.

В поиске характерного максимума на примере (рис. 1) найдем распределения скорости убыли кислорода во фронте пламени Н-пентана ^>АКо_>2. Изберем координату (Z1) в зоне с максимальным преобладанием первого механизма ^>АКо_>2, а вторую (2_>2) в зоне преобладания второго – TКо_>2. Аналогично, пользуясь (2) и (3) (рис. 1-2), найдем для этого же пламени значение факторов Sо2, Sf ~Sн2o.

Выбор Z1 и Z2 не произволен. Точка Z1 должна относиться к месту фронта, где температура Тz не превышает верхнюю границу устойчивости механизма автокатализа 520 К (рис. 1). Выше Z1 расположена переходная зона А-Т механизма, зона ОТК.

Данные исследований [7, 9-20] по скорости реакций убыли или накопления компонентов реакционной смеси в пределах монофронта бунзеновских пламён C1 – С_>6 углеводородов для диапазона а = 0,8 – 2,7; Т_>0 = 293 – 480 К и Р = 0,1 МРа подвергнуты обработке по указанной выше процедуре нахождения Ко_>2, Кf К_>Н20 или Кі в точках сечений Z1 и Z2. Максимальные отклонения от средней величины в материале указанных исследований по углероду не превышало 4-6 %, по кислороду 5-8 % и по водороду 5-7 %. Ниже (рис. 3-5) представлено распределение температуры и скорости потребления веществ в пламени гексана, демонстрирующее переход за точку бифуркации.

Рис. 3. Распределение температуры во фронте пламени гексана при различных Т_>0: 1 – Т_>0 = 480К; 2 – Т_>0 = 404К; 3 – Т_>0 = 344К

Рис.4. Распределение скоростиубыли гексана во фронте пламени а = 2,7 при различных Т_>0: 1 – Т_>0 = 344К; 2 – Т_>0 = 404К; 3 – Т_>0 = 480К.

Рис.5. Распределение скорости потребления кислорода в пламени гексана а = 2,7 при различных Т_>д: 1 – Т_>0 = 344К; 2 – Т_>0 = 404К; 3 – Т_>0 = 480К.

Данные по С_>1– С_>6 пламенам сведены в таблицы 1 и 2.

Значения 7К_>01(Z1) и 7К01 (Z2) и фактора стадийностиSпри различных Т0