Кинетика теплопереноса и структурных превращений в волне экзотермической реакции в смеси органических порошков тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

гс ОД

\ О ' АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ

. 1 - • •■ РШЩМЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ КОМПЛЕКС "ИНСТИТУТ 1 ' Р V в тМо- И МАССООБМЕНА ИМ. А. В ЛЫКОВА"

^ , <- - л

«"5 * " 4 '*

На правах рукописи УДК 536.46.5.24.54ГЛ2Н

УБ.ОЩЕВ Александр Дмитриевич

_ КИНЕТИКА ТЕ1ШОПЕРЕНОСА И СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ' ВОЛНЕ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ В СМЕСИ ОРГАНИЧЕСКИХ ГОРОШКОВ

Специальность 01.04.14 - теплофизика и молекулярная физика

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

_Минск - 1993

Работа выполнена в ЛНК ИТШ им. Л.В.Лыкова Академии наук Беларуси (Минск).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук профессор Хусид Б.М.

доктор технических наук Байков В.И.

кандидат физико-математических наук Поршнев П.И.

Санкт-Петербургский Государственный технический университет

1993 г. в

/У

часов на засе-

Защита состоится дашта специализированного совета при Институте

тепло- и ыассообмена им. А.В.Лыкова по адресу: 220728, г.Шнек,ГС ул. П.Бровки, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова АН Беларуси. •

Автореферат разослан

-¿О ¿у

1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат Физико-математических

наук, с.н.с. С.К.Погребня

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЩ

Открытие самораспространяющегося гетерогенного горения послужило основой развития и изучения целого класса автоволновнх процессов (АШ), сохраняющих постоянство характеристик.

Актуальность теш. Для АВП характерен мощный экзотермический эспфект при отсутствии газовыдвлений и образования - конденсированных продуктов. Получаемые данным способом соединения обладают уникальным! особенностями (сверхпроводимость, сверхтвердость и др.).

Условия осуществления самораспространяющегося синтеза в органических системах (Т = Ю0-300°С, скорость горения около I мм/с) позволяют расширить диапазоны изучаемых свойств и эффектов, сопровождающих АВЛ.

В данной работе изучен теплоперенос одной их групп АШ, автоволны порождены тепловыделениями при химическом взаимодействии.

В последние года развитие промышленности ограничено: удорожанием сырья, энергии и капитальных вложений. Выход - в создании новых наукоемких, мобильных технологий с высоким урчвнем автоматизации и механизации, позволяющих эффективно использовать сырье и другие ресурсы. Автоволновые технологические процессы представляются настолько универсальными, что в перспективе могут с успехом конкурировать с традиционными технологиям?-.

Задача систоит в том, чтобы комплексно изучить самораспространяющийся синтез в смесях органических порошков как новое явление, выяснить в чем его отличие от синтеза в условиях медленного нагрева.

Трелью работы является экспериментальное изучение кинетики тзплоперсноса, структурных, фазовых и химических превращений,

происходящих в авговолновом режиме распространения экзотермической реакции в смеси органических порошков малоновая кислота -птгпе разил 1л situ ; определение влияния различных параметров на синтез; экспериментальное изучение закономерностей фазовых переходов плавления компонентов, химической реакции и кристаллизации продукта в зависимости от темпа нагрева.

Достоверность результатов обеспечивается методиками экспериментальных исследований, согласованием данных, полученных различными методиками,:независимыми и статистическими экспериментами.

Научная новизна.'

Впервые на основе опытов и расчетов проведено сравнение автоволнового режима в конденсированной (разе в смеси органических порошков с СВС и с горением пиротехнических составов на основе органических веществ.

Обнаружено, что автоволновой режим в смесях органических порошков сопровождается скачкообразным изменением электропроводности и возникновением разности потенциалов на гальванической паре. На этой новой основе удалось разработать методики комплексного исследования микрокинетпки превращений при синтезе органических порошков и проводить диагностику.

Впервые экспериментально исследовался автоволновой режим .синтеза органических веществ как повое явленно и новый объект.

По результатам измерений зафиксированы стадийность волны синтеза; полная картина изменения теплойздзических, структурных и фазовых свойств во фронте; влияние тсплоотвода на ширину фронта и размер кристаллов получаемого продукта; кинетические закономерности протекающих в волне процессов.

Кйучная и практическая ценность.

Предложены адаптированные к данному классу объектов, скорое-

тям и физикс-хитческим процессам синтеза методики и реализованы автоматизированию установки для изучения:

1) полей электрофизических и тепловых параметров в волне;

2) электрофизических параметров при калориметрических исследованиях;

3) структурных, фазовых превращений в волне синтеза и макрокинетики взаимодействий на границе частиц.

Автором представляется к защите

Результаты .экспериментального исследования: кинетики тепловых процессов, фазовых и структурных превращений в волне синтеза по всему сечению реактора.

Стадийность автоволнового процесса и влияния теплоотвода на фронт синтеза в данной системе.

Методики: X, Изучения полей температуры и электрофизических параметров в волне синтеза органических порошков, 2. Измерения электропроводности и-разности потенциалов при синтезе малоната пи-перазина в скаттрутощем калориметре.

Применение именно данных методик позволяет получить информацию о превращениях,происходящих по объему реактора (а не на гра-нвде шихта - реактор) одновременно в одгак и тех не пространственных координатах измерять температуру и электрофизические параметры. 3. Исследования структурних, фазовых превращений во фронте синтеза и на поверхности двух частиц мал'оновой кислрты и пи-перазина в реально;,! масштаба времени.

Апробация работа

Основные результаты диссертации были доложены на Всесоюзной конференции по термодинамике органических соединений (Йшск, Т9С0); на XII, XIУ Всесоюзных семнгепт по электронике горения

(Чебоксары, 1990; Челябинск, 1991); X Всесоюзной теплофизической школе (Тамбов, 1990); III Всесоюзной школе-семинаре по макроскопической кинетике,, химической и магнитной газодинамике (Томск, 1990); семинаре по процессам переноса в химической технологии ВХО им. Д.И.Менделеева (Ленинград, 1990, 1991); 1У Всесоюзной конференции молодых исследователей "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики" (Новосибирск, 1991); Международной школе-семинаре "Кинетические процессы в конденсированных средах" (Минск, 1991); I Международном симпозиуме по СВС (Алма-Ата, 1991); ТО Всесоюзной школе-семинаре "Теория и практика СВС-процессов" (Махачкала, 1991); II Минском Международном Форуме по тепло- и массообмену (Минск, 19Э2) и опубликованы в работах / 1-16 /.

Результаты диссертации отмечены дипломом 1Г-ой степени 1У Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики" (Новосибирск, март 1991) под председательством академика В.Е.Накорякова.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, "6 глав, основных выводов и' списка цитируемой литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРШШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность теш, анализируется современное состояние проблемы и дается краткая характеристика работы.

Автоволновой режим распространения экзотермической реакции в смесях органических порошков имеет много общего с автоволнами (АВ).

В пепвой главе дан обзор современного состояния теории и экспериментальных исследований АВП, проведен анализ автоволновых про-» цессов и их специфики для органических систем.

Режим самораспространяющегося синтеза в смесях органических порошков не ¡изучен и интересен:

1. Возможностью создания технологии получения новых органических веществ.

2. Использованием органических систем для изучения автоволновых процессо в конденсированной фазе.

В качестве критериев (табл. I) были выбраны три отношения, где й9 - тепловой эффект при горении системы, 7) - максимальная температура горения, ТР - температура плавления исходных компонентов .

Таблица I

-!-

Qr/eTr ' | Тг/Тпл

От/иг,

пл

!

АВП

0,05 - 0,2 0,6 - 1,1 0,04 - 0,3

0,12 - 0,4 1,5 - 5 2,4 - в

0,15 - 0,19 0,7 - 0,9 0,1 - 0,27

СВС в смеси неорганических веществ Пиротехнические составы

АВ синтез в смеси органических порошков

Из таблицы видно, что известные системы органических порошков, где реализуем самораспрострашпощиАся синтез, по всем трем критериям укладывается в области значений, характерных для СВС систем.

Ллч некоторых пиротехнических составов имеет мосто, если очерлро^агь величинам Qg и Т3 , область общих значений с СВС р.оппозициями. В то же время, учитывая Тр исходных компонентов и-пшс, что :протеглп1Чоо:<!<п составы на основе органических соэди-

нений лежат в качественно отличной области. Различия между ними значительные (в 1,5 - 10 раз).

У порохов и взрывчатых веществ волна горения сопровождается резким падением плотности (испарение, газификация). Особенно наглядно проявляются эти различия в стадии депрессии, наступающей после быстрого сгорания прогретого слоя, приток тепла из газообразной зоны продуктов реакции относительно мал. Высокая плотность тепловой энергии в конденсированных продуктах позволяет эффективно поддерживать фронт горения во время депрессии.

Смеси органических порошков представляют собой объект, в котором реализуется АШ в конденсированной фазе. Основной задачей является комплексное исследование данного явления.

Для изучения структурных фазовых превращений и моделирования автоволнового режима в смесях органических порошков была выбрана система малоновая кислота (А) - пиперазин (В), так как в ней реализуется безгазовое горение, выход продукта 100$ и имеет место наиболее простое химическое взаимодействие А + В -*• АВ

На основе этой системы рассмотрены основные закономерности кинетики теплопереноса, структурных, фазовых превращений данного процесса АВП 1п .

Таким образом, ставится задача изучения АВ режима синтеза в смесях органических порошков. Необходимо определить теплофизиче-ские свойства для комплексного изучения кинетических механизмов структурных, Фазозых превращений, их стадийности и зависимости от различных факторов в волне экзотермической реакции в органических порошках прежде всего «л ¿Ни .

Во второй главе рассмотрены объекты исследования и известные

их свойства. Описаны методики и автоматизированные установки, позволяющие исследовать в реальном масштабе времени:

1. Поля температуры, электропроводности, разности потенциалов на гальванической паре электродов в волне синтеза.

2. Изменение электрофизических параметров при калориметрических исследсзаниях.'

3. Структурные и фазовые превращения во фронте синтеза.

4. Превращения на поверхности частиц.

Для опытов использовалась композиция,впервые предложенная Е.Г.Кш-лчуком - пиперазин и малоновая кислота марки "Ч", представляющие собой бесцветные кристаллы длиной от 0,5 до 4 мм.

Малоновая кислота (С3Н404) - бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 135,6°С, молекулярной массой 104,06, относительной плотностью 1,631*^. Имеет следующую структуру:

-СОСН -С0СН

Пиперазин - бесцветное кристаллическое вещество. Температура плавления 104°С, температура кипения 145°С, молекулярная масса - 86,14. Имеет следующую структуру:

А

СНо СНо

г г

СН«> СН2

V

Пиперазин и его соли приобрели в течение последних 20-25 лет болмюе практическое значение в качестве мощных антигельминтных 1.регаратов в борьбе с аскаридозом и другими энтеробиозами. Соли плпераз'/на применяются при лечении злокачественных олутголей и

для синтетических целей. В аналитической химии пиперазин используют, для микрокристаллоскопических реакций на Мо,1У »V.

Соль малоновой кислоты с пиперазином - бесцветное кристаллическое вещество со структурой:

^СООН

°4НЮ 2

\соон

Молекулярная масса - 190,2, температура плавления 180°С.

Лтя комплексного изучения характеристик синтеза в такой гетерогенной системе разработана специальная установка, позволяющая получать распределения параметров по всему сечению реактора. Она состоит из реактора, датчиков и автоматизированной системы научных исследований на оснрве вычислительного комплекса КВК-6 (рис. I) В отличии от традиционных измерений с помощью контактной термометр™ принятое нами расположение датчиков в виде прямоугольной матрицы дает картину пространственно-временного распределения температуры, электропроводности и разность потенциалов в реакторе в реальном масштабе времени.

До заполнения реактора шихтой в него монтируется датчик. В одном случае это две совмещенные и отцентрированные матрицы: первая - из 16 медь-константановых термопар диаметром 15 мкм (4x4), вмонтированных в пластину стеклотекстолита толщиной 0,3 мм. Вторая матрица электрохимических ячеек (4 х 4) предназначалась для измерения электропроводности. В другом случае датчик представляет собой матрицу термопар и матрицу электрохимических датчиков тех .же размеров для измерения разности потенциалов. Электрохимические датчики вмонтированы в пластину стеклотекстолита толщиной 0,3 мм. Датчики для измерения разности потенциалов, чтобы разобраться в причинах электрохимических процессов, изготовлялись из различных

Измерительная система

3

—

ю

о>

«атр;ша электрофизически:: ячеек

I - реактор, 2 - шихта, 5 - лор-тень, 4 - устройство под-лга, 5 - датчик, 6 - теплоизолирующая оболочка

1

Рис. ' I

материалов: f/i-Pt, AL Pt • Cu-Pt , Au-Pt. Al-Cu > M-Cu .

Оптическая установка позволяет в реальном времени производить регистрацию структурных превращений как во фронте самораспространяющегося синтеза, так и на отдельных кристаллах (рис. 2).

Третья глава посвящена описанию результатов исследования теплофизических свойств исходных компонентов, продукта синтеза и калориметрических опытов с регистрацией электрофизических параметров".

Опыты показали, что процесс идет с изменением фазового состояния и последующей кристаллизацией.

На рис. 3 представлены графики тепловыделения и электропроводности в калориметре для стехиометрической смеси. Электропроводность резко возрастает в зоне, где началось тепловыделение и при тешературах, когда появляется жидкая фаза. Пик электропроводности связан с количеством переносчиков зарядов; оно, в свою очередь, определяется не только количеством жидкой фазы, но и наличием примесей (малоновая кислота, продукт). Таким образом, проведенные исследования теплоФизических свойств компонентов, смеси и продукта синтеза позволяют существе!ШО упростить уравнение теплопроводности и осуществить анализ тепловыделения в волне синтеза, определить теплоты плавления компонентов и кристаллизации продукта.

В четвертой главе представлены результаты исследований АВП

Измеренная скорость движения фронта оказалась 0,'6 мм/с, его ширина 3-4 м, а максимальная температура 155°С.

На рис. 4 изображена пространственно-временная эволюция полей температуры, электропроводности и разности потенциалов, ло-

- 13 -

Блок-схема установки душ визуализации процессов в волне, на границе частиц

2

подгдга, 4,6 - источник света, 5 - видеокамера, 7 - ДЗК-2:.!, 8 - КАМЛХ, 9 - ячейка, 10 - подлолжа

Рис. 2

О

-02

Р:..с. 3.

лученная с помощью предложенной методики. В пристенной области ( 3 мм) поперечные температурные градиенты составляют 20 К/см и наблюдается искривление Фронта по радиусу цилиндра.

Уравнение, описывающее тепловые процессы в установившейся волне, можно записать в виде

l <¡¡z _ iigL + а ~-о' ы

j> tr* d-t cLt

где p , L ,Ср- плотность, теплопроводность, теплоемкость шихты, V - скорость горения, 1- время, Q - скорость тепловыделения. Проинтегрировав это соотношение, получим

L dr

a(T)=C(T(t)-%) - (2)

Проинтегрировав (I), получим тепловой эффект во фронте горения 280 кДж/кг. Опыты на сканирующем калориметре-показали, что экзотермический эффект для стехиометрической смеси составляет = 250 - 270 кДж/кг.

Обнаружено, что процесс сопровождается скачкообразным изменением электропроводности и возникновением разности потенциалов на электродах, изготовленных из различных материалов (в смесях . малоновая кислота - гашеразин, хлорамин - гидрохинон, тетразол -тетразолят натрия).

• Установлено, что полярность разности потенциалов и соотноше-' кие амплитуд сигнала коррелирует-о электрохимическим рядом напряжений дня водных растворов. Максимальное значение электропроводности во Фронте составляет 1,5 Ом-1.м-1 на ячейке с электродами Р -Р .

Из опытов ясно, что изменения электрофизических параметров в волне напрямую связаны с.фазовыми, структурными и хигачсскпми

превращениями. Сопоставляя возникновение электрофизических явлений с температурами фазовых йереходов для ка-адого компонента (рис. 5), можно сделать вывод стадийности превращения в волне горения. До температуры плавления (Т<100°С) пиперазина, существует гак называемая зона прогрева, где компоненты находятся в твердой фазе. Вторая область, где 100<-Т<130°С. В этой зоне существует расплав пиперазина, а малоновая кислота находится в твердом состоянии. Для этой области характерно начало тепловыделения, возникновение и рост электропроводности,, начало процесса зародыше-образовант новой фазы (продукта синтеза).

Как показано нами, плавление малоновой кислоты в третьей области (130<Т<155°С) резко усиливает скорость образования новой фазы. Электропроводность достигает максимума к температуре Г55°С, а затем спадает вместе с тепловыделением. Возникает разность потенциалов на электродах из различных материалов, т.е. количество носителей зарядов в этой области проходит через максимум.

Четвертая зона - это область остывания, когда температура проходит максимум.

Согласно предложенной стадийности, синтеза следует, что в ходе хим;1ческой реакции выделяется '

Ар= °о + + - нкр 220"240

Отсюда следует, что происходит химическая реакция

С4Н10У2 + С3Н404 — С71Г14//204 + 44,4 ± 2 кДж/моль

Энергия активации изучаемого процесса, полученная Климчуком, Е = 94 кДт/моль. Адиабатическая температура горения составляет:

' Тад-То+°/ср = Г57°С

Рис. S.

Оценил тепловые параметры в волне синтеза: т0 +а)/«ув) = 3,8-ГО"2

? и (Срт0 + й)2/(Ср»Е. ) = х,2.10"2

При этих, значениях выполняются следующие неравенства 9ДГ-2,5£>1, (Тад-Тг)/(Тад-Т0)<Г

Согласно опытам в калориметре, синтез идет при плавлении только пиперазнна. Именно это и определяет скорость синтеза. Плавление малоновой кислоты возможно только в отдельных'областях, Во фронте синтеза при АВП плавится не только липеразин, но и малоновая кислота. Таким образом, скорость процесса определяется взаимодействием хидкое-лщкое, что существенно ускоряет процесс.

Макрокинетика структурных превращений в волне и на уровне отдельных частиц рассматриваются в главе 5.

Для визуализации процессов использовался индикатор на рН . (3,0-4,4 метилоранж). В опытах проверялась гипотеза о наличии во фронте самораспространяющегося синтеза зоны расплава малоновой кислоты (рис. 5). С его помощью удалось такие зафиксировать влияч ние начальной температуры, динамику структурных превращений, стадийность фронта синтеза, динамику Фронта, разгонный участок.

Другим независимым способом визуализации структурных превращений был метод введения в порошок одного из компонентов щелочной или кислой формы флуореспеина. Это позволило наблюдать движение Фронта и люминесценцию отдельных его зон. Оказалось, что зоны соотвоствуюших расплавов с люминофором достаточно интенсивно флуоресцируют, в отличии от продукта реакции и исходных компонентов.

•'•-Г

, (Л •

\ «-.л

13]

0."г "."О

¡V-

и--'

Рис; 6. Движение фронта расплава малоновой кислоты

В зависимости от интенсивности теплоотвода можно выделить три режима самораспространяющегося синтеза.

Первый - когда теплообмен незначителен - Фронт узкий, плоский, скорость движения максимальна.

По мере увеличения интенсивности теплоотвода фронт становится на порядок тире, появляется иэрезанность, увеличиваются флуктуации скорости, снижается скорость волны. Существенно увеличивается разброс размеров зерен получаемого продукта.

При большой интенсивности теплоотвода образуется экранирующая оболочка. Видна только передняя граница фронта, т.е. он становится бесконечно широким. Степень превращения в оболочке маленькая. Если толщина слоя гаихтн больше критического значения, то внутри идет так называемое "адиабатическое" горение с широким фронтом. Если толщина критическая, то происходит погасание. Следовательно, визуализация структурных превращений позволяет выявить не только структурную картину фронта, но и установить качественные особенности протекания процессов па разгонном участке при остановке фронта.

В работе тепдофизкческая задача решена полностью, определено все необходимое для моделирования АВП.

В шестой главе получены соотношения, позволяющие моделировать поведение ка;эдой из четырех стадий данного процесса в чистом виде без учета их взаимного влияния: • •

4 Л//с Г7~У

, ПК мк Г £ ,, Г'к ! ПА_ 7 /МК /J

= & ■ ехр[- ~rpf~ - г frc'"- т -¡^п* (/

* /- RÎ7 i-r-nn

/пп г Е_ &пп 7 /пп ,/-/ /""

оСПу, ~ Ко expL~f)f ~ т Т(Т™-Т)-' ™ '

Индексы мк, пп, пр, пл, кр означают, соответственно, малоновая кпслота, пиперазии, продукт синтеза, плавление и кристаллизация,

.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ'И ВЫВОД!

Самораспространяющийся синтез в конденсированной фазе в смесях органических порошков представляется интересным объектом, так как этот метод открывает возможности для органической химии синтезировать новые соединения и получать уже известные минуя растворители,

• Комплексно изучен совершенно новый объект (смесь органических порошков). Выявлены общие закономерности, характерные для АБП распространения экзотермической реакции в типичной для данного класса объектов сиотеме.

В работе рассмотрены вопросы- кинетики теплопереноса, структурных, фазовых и химических превращений в гетероге ной конденсированной среде, происходящих в автоволновом рениме распространения экзотермической реакции в смеси 'органических порошков 1п 5¡Ш.

. I. Впервые рассмотрены закономерности автоволнового реяима •в конденсированной фазе в смеси органических порошков, СВС и горения пиротехнических составов на основе органических веществ. У порохов и взрывчатых веществ волна сопровождается снижением плотности (газификация, испарение). Высокая плотность тепловой энергии в конденсированных продуктах позволяет эффективно поддерживать фронт горения во время депрессий.

2. Обнаружено, что автоволновой режим в омесях органических

порошков сопровождается скачкообразным изменением электропрозод-т т

ности ("-1,5 Ом -м ) и возникновением разности потенциалов на гальванической паре ( 700 ).

Исследованы теплофизячесюте свойства компонентов, смеси и получаемого продукта, которые позволили проанализировать уравно-ние теплопроводности и восстановить функцию тепловыделения в волне синтеза, определить теплоты плавления компонентов (Н™ = = 251 + 275 нДж/кг, H^j = 197 + 215 кДж/кг) и кристаллизации продукта реакции (H^jj = 248 + 270 кДя/кг).

3. Изучены кинетические закономерности тепловых и электрофизических процессов и структурных превращений в волне Определена стадийность превращений при ЛЗГГ.

До температуры плавления пипоразина существует так называемая зона прогрева, где компоненты находятся в твердой фазе. Вторая область, где 100 ¿Т< 300°С. Здесь существует расплав пипера-зина, а малоновая кислота находится в твердом состоянии. Для этой области характерно начало тепловыделения, возникновение и рост электропроводности, начало процесса зародагпеобразования продукта синтеза,

В третьей области 13С°С< Т<155°С плавится малоновая кислота, что приводит к резкому росту скорости образования новой фа- ' зн. Возникает разность потенциалов на электродах из различных материалов, т.е. количество носителей зарядов в этой области проходит через максимум. Четвертая зона - остывание.

Согласно предложенной стадийности выделен экзотермический эффект, сопровождающий химическую реакцию (Пх р^ = 230 - 10

4. Калориметрические и модельные исследования по взаимодейст-

вию кристаллов показали, что синтез'в условиях медленного нагрева идет при плавлении только пиперазина. Таким образом, АВП отличается в данном случае тем, что взаимодействие идет жидкое -жидкое.

5. Предложены адаптированные к новым объектам и неизвестным ранее процессам в волне синтеза методики и автоматизированные установки для изучения:

- полей ко'нцентрационных, электрофизических и тепловых параметров в волне;

- электрофизических параметров в калориметре;

- структурных, фазовых превращений в волне'синтева и макрокинетики взаимодействия на границе частиц.

Применение данных методик позволяет получать валсную информацию о превращениях в объеме реактора одновременно и в одних и тех же пространственных координатах, измерять температуру и электрофизические параметры.

' Основные результаты данной работы изложены в следующих публикациях: ' '

1. Моржанов А.Г., Климчук Е.Г., Хусид ЕЛ,'., Драгун В.Л., Мансуров В.А.,-Уборцев А.Д., Овчинникова С.LI. Термодинамические аспекты кинетики синтеза гетерогенных органических веществ // Тез. докл. 71 Всесоюзная конференция по термодинамике органических соединений. - Минск, 1990. - С. 294.

2. Мержанов А.Г., Климчук Е.Г., Хусид Б.;.!., Драгун В.Д., Мансуров В.А., Уборцев А.Д., Филатов С.А., Овчинникова С.ГЛ. Экспериментальное исследование самораспространяющегося синтеза органических материалов // Тез. докл. УТ Всесоюзная конференция -"о термодинамике органических соединаин«. - ;,!hhck, I9P0. -

С. 302.

3. Хусид ЕЛ.!., Шульман З.П.", Овчинникова СЛ."., Мансуров В.А., Уборцев А.Д., Климчук Е.Г. Электрофизические явления при горении порошков органических реагентов // Тез. докл. XIII Все-союзшй сешшар по электрофизике горения. - Чебоксары, 1990. - С. 43.

4. Хусид Б.М., Шульман 3.П., Овчинникова G.Li., Мансуров В.А., Уборпев А.Д., Климчук Е.Г. Измерение электропроводности при горении порошков' органических реагентов // Тез. докл. ХШ Всесоюзный семинар по электрофизике горения. - Чебоксары, 1990. - С. 44. .

5. Уборцев А.Д. Исследования теплофизических параметров самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) // X Всесоюзная теплофизическая школа. - Тамбов, 1990. - С. 82.

6. Уборцев А.Д. Автоматизация теплофизических измерений в волне самораспространяющегося синтеза органических порошков // X Всесоюзная те геофизическая школа. - Тамбов, 1990. - С. 97.'

7. Хусид Б.И., мержшов А.Г., Шульман З.П., Мансуров В.А., Уборцев А.Д., Овчинникова C.fJ. Электрофизические процессы при горении смеси органических порошков в конденсированной фазе // Тез докл. III Всесоюзная .школа-семинар по макроскопической кинетике, химической и магнитной газодинамике. - Томск, 1990. ■ •

6. Мержанов А.Г., Хусид БЛ.1., Овчинникова СЛ.!., Уборцев А.Д., Мансуров В.А., Клшлчук Е.Г. Физико-химические процессы при безгазовом горении порошков органических соединений // Тез. докл. III Всесоюзная школа-семинар по макроскопической кинетике, химической и магнитной газодинамике. - Томск, 1990.

9." Мержанов'А.Г., Шульман З.П., Хусид Б.Н., Драгун В.Л., Клим-чук Е.Г., Мансуров В,А., Овчинникова С.!.!., Убориев А.Д. Топо-химическне превращения в волне экзотермической реакции органических веществ. - ГЛ., 1990. - 44 с. - (Препринт / КТМ0 АН БССР, л 26).

10. Уборцев А.Д. Теплофизические аспекты самораспространяющегося синтеза органических реагентов // Тез. докл. 1У Всесоюзной конференции молодых исследователей. - Новосибирск, 1991. -

С. 40.

И. Уборцев А.Д., Овчинникова С.М., Мансуров В.А. Структурные превращения в волне экзотермической реакции смеси органических порошкоз // Материалы Международной юколы-семинара: Кинетические процессы в конденсированных средах. - Минск, 1991. • - С. 69.

12. ГОульман З.П., Хусид Б.!.!., Мержанов А.Г., Уборцев А.Д., Мансуров В.А., Овчинникова С.М. Макрогашетика электрофизических явлений при структурных превращениях органических порошков в бегущей волне экзотермических реакций // Тез. докл. Х1У Всесоюзного семинара по электрофизике горения. - ^Чллбинск, Г991. - С. 17. ' , .

13. Уборцев А.Д., Хусид Б.У», Шульман З.ГГ., Мержанов А.Г., '.Ьнсу-.ров В.А-. Макрокинетика автоволнового режима синтеза органических порошков в конденсированной фазе. Ч. I // ШЖ. - 1992.

- Т. 63, № 2. - С. I3I-I39.

14. Уборцев А.Д., Хусид Б.М., Шульман З.П., Мержанов А.Г., Мансуров В.А. Макрокинетика автоволнового ре/шма синтеза органических порошков в конденсированной фазе. Ч. 2 // ИТЯ. - 1992.

- Т. 63, Я 2. - С. 140-146.

15. Уборцев Л.Д., 1'ансуров В.А. Теплоперонос в волне самораспространяющегося синтеза в системе малоновая кислота - пипе-разин // Материалы II Минского международного форума по тепло- и массообмену. - Шнек, 1992.

16. Khusid В.М., Mansurov V.A., Ubortsev A.D., Shuloan Z.P., Merzhanov A.Q. Phase and chemical transformations in the self-propagating wave of an exothermal reaction in a mixture of organic powders // Ji Chem. Soo. Faraday Trans. - 1993. -V. 89, H Ч-. -'P. 727-732.

Уборцев Александр Дмитриевич

КИНЕТИКА ТЕПЛОПЕРЕИОСА И СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ВОЛНЕ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ В СМЕСИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОРОГОВ

Специальность 01.04.14 - теплофизика и молекулярная физика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата,физико-математических наук

Подписано в печать 13.04.93 г.

Формат 60 х 84 1/16, Бутл.тип. й 2. Печать офсетная

Уч.-изд. л. 1,8 . Усл. печ. л. 1,6 . Тираж loo. Наказ 50.

Бесплатно

Отпечатано На ротапринте АПК "Институт, тепло- и пассообмена игл. Л.В.Лыкова" АН Беларуси. 220072, Уинск, ул. П.Бровки, 15.