Расчет концентрации оксидов азота проведем в два этапа
.
Первый
этап предусматривает определение парциальных давлений компонен
-
тов
—
веществ
,
участвующих в реакциях на основе условия химиче
-
ского равновесия
.
При расчете учитываются изменения концентраций
следующих
9
компонентов
—
веществ
:
H
2
O
,
O
2
,
H
2
,
CO
2
,
CO
,
N
2
,
˙OH
,
˙O
,
˙H
,
образованных в результате химической реакции горения
.
Из них
˙O
,
O
2
,
˙H
,
N
2
,
˙OH
приводят к образованию
NO.
Эти промежуточные про
-
дукты образуются гораздо быстрее
,
чем оксид
NO
.
Если принять
,
что
для каждого момента реакции имеет место химическое равновесие
,
то
концентрации этих веществ могут быть определены на основе закона
действующих масс
.
Подчеркнем
,
что значения этих концентраций нуж
-
ны
(
далее это будет видно
)
для определения концентрации
NO.
Расчет
основан на трех химических реакциях окисления
CO +
1
2
O
2
⇔
CO
2
; H
2
+
1
2
O
2
⇔
H
2
O; OH +
1
2
O
2
⇔
H
2
O; (
4
)
на двух реакциях диссоциации
H
2
⇔
˙H + ˙H; O
2
⇔
˙O + ˙O;
(
5
)
на учете атомарных давлений
p
O
p
N
,
p
H
p
C
,
p
O
p
C
и на балансе давлений соглас
-
но закону Дальтона
.
Тогда
,
согласно закону действующих масс
,
для реакций окисления
(4)
и диссоциации
(5)
константы химического равновесия
(
константы
реакции сгорания
)
соответственно равны
K
p
1
=
p
CO
2
p
CO
(
p
O
2
)
1
2
, K
p
2
=
p
H
2
O
p
H
2
(
p
O
2
)
1
2
, K
p
3
=
p
H
2
O
p
OH
(
p
H
2
)
1
2
,
K
p
4
=
p
H
(
p
H
2
)
1
2
, K
p
5
=
p
O
(
p
O
2
)
1
2
.
При этом зависимость констант скорости реакции от температуры
определяется на основе закона Аррениуса
K
= 10
−
3
AT
B
e
−
E
˜
RT
,
(
6
)
а отношения атомарных давлений определяются по известным форму
-
лам
[1]:
p
O
p
N
=
2
p
CO
2
+ 2
p
O
2
+
p
CO
+
p
H
2
O
+
p
O
+
p
NO
+
p
OH
2
p
N
2
+
p
N
+
p
NO
;
p
H
p
C
=
2
p
H
2
O
+ 2
p
H
2
+
p
H
+
p
OH
p
CO
2
+
p
CO
;
p
O
p
C
=
2
p
CO
2
+ 2
p
O
2
+
p
CO
+
p
H
2
O
+
p
O
+
p
NO
+
p
OH
p
CO
2
+
p
CO
.
50 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2004.
№
1
