Новости химической науки > Бабахнет или не бабахнет?

Исследователи из Великобритании изучают возможность предсказания того, взорвется или не взорвется реакционная смесь.

Сравнение математических моделей с экспериментальными данными приводит к лучшему пониманию взрывов. (Рисунок из Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b808222g)

Сильвана Кардозо (Silvana Cardoso) с коллегами из Университета Кембриджа разработала способ разделения влияния различных эффектов, благодаря которым теплота отводится из реакционной смеси, предотвращая взрыва. Разделявшиеся эффекты представляют собой теплопроводность, приводящую к распределению теплоты по реакционной смеси и конвекцию, благодаря которой ряд компонентов, обладающих высокой энергией, испаряются из реакционной смеси.

По словам Кардозо, до настоящего времени, как правило, оба эти эффекта анализировались лишь совместно. Предпринимались либо упрощенные попытки разделения влияния эффектов на эмпирическом уровне, либо их разделение осуществлялось с помощью долгих и сложных математических вычислений. Подход, предложенный британскими исследователями, позволяет получить дополнительную, ранее недоступную информацию о феномене взрыва.

Кардозо отмечает, что цель нового исследования – создание более всесторонней теории взрывов, в которой будут учитываться как эффекты естественной конвекции, так и той, что вызвана принудительным перемещением реакционной смеси с помощью мешалки или насоса.

Виталий Вольперт (Vitaly Volpert), математик из Университета Лиона, говорит о том, что ключевым вкладом британских исследователей в создание теории взрыва является не предпринимавшееся ранее рассмотрение моделей с позиции сферической геометрии, а также соотнесение полученных математических моделей с экспериментальными данными.

Вольперт предполагает два возможных направления дальнейших исследований, начатых британскими коллегами. Он считает, что для повышения противопожарной безопасности промышленных объектов необходимо систематическое экспериментальное и теоретическое исследования процессов теплопереноса, протекающих в реальных приборах и аппаратах химической технологии. Для более точного решения теоретических задач необходимо более глубокое систематическое изучение комплексной нелинейной динамики промышленных процессов, например, перехода воспламеняющейся системы от хаоса к хаотичному тепловому взрыву.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b808222g

метки статьи: #физическая химия, #химическая технология