3.2.1. РАЗЛОЖЕНИЕ ТОПЛИВА

Запишем закон сохранения энергии в конденсированной фазе в системе координат, связанной с поверхностью горения (при положительном направлении оси в сторону газовой фазы) в

(см. скан)

предположении, что теплофизические свойства за пределами пенной зоны постоянны:

Тогда распределение температуры в зоне прогрева имеет вид

Толщина зоны прогрева определяется соотношениями

Толщину пенной зоны можно определить по температуре, при которой скорость реакции разложения снижается на порядок по сравнению с ее скоростью на поверхности. Тогда для уменьшения температуры получим

при

Подставляя эту разность температур в (3.2), придем к следующей приближенной оценке толщины зоны разложения:

На рис. 30 приведены результаты измерений температурного профиля в образце горящего твердого топлива, полученные с помощью тонких термопар. В работах [98, 184, 185] выполнена множество таких экспериментов с использованием термопар размером в несколько Распределение температуры, даваемое соотношением (3.2), достаточно хорошо соответствует результатам измерений. Из наклона кривой на рис. 30 получается значение для коэффициента температуропроводности а, что согласуется с прямыми измерениями при низких температурах. В работах разных авторов [108, 109, 127,, 128, 165] установлено, что значение близко к . При использовании тонких термопар и наличии больших градиентов температуры в горящих образцах топлив согласуются и результаты измерений температуры поверхности, полученные разными авторами [40, 41, 80, 98, 155, 165, 185] (рис. 31).

Рис. 30. Распределение температуры в конденсированной фазе

(см. скан)

Аппроксимирующая кривая хорошо согласуется с теоретической зависимостью от На основе представленных результатов можно сделать вывод о том, что процесс разложения конденсированной фазы имеет тепловую природу.