Как следует из самого определения пожара – основной процесс, протекающий на пожаре, это горение

1. Разбиение всей последовательности элементов на отдельные группы

 

Далее ищется минимум на множестве . Это делается либо стандартным способом (см.предыдущую главу), либо гусеничным алгоритмом (tractor thread). В этом алгоритме можно пересылать данные через линейную сеть процессоров в разных направлениях.

 

При использовании тракторного алгоритма одновременно можно решать несколько задач каждым из процессоров: нахождение минимального элемента, максимального элемента, заданного элемента. Все элементарные операции могут быть выполнены за один проход.

 

Задача сортировки:

В этом случае по окончанию ввода данных самый левый процессор должен хранить минимальный элемент. Одновременно происходит засылка данных и их сортировка.

3, 4, 2. 6, 1, 5

Такт	p1	p2	p3	p4	p5	p6
		5 2
			5 4
			4 3

 

Преимущество такого подхода:

количество шагов, необходимых для сортировки примерно равно числу элементов. Это оптимальный алгоритм сортировки для линейной сети процессоров. Данный алгоритм аналогичен алгоритму сортировки выбором.

 

2. Вычисление параллельного префикса

i -й префикс – это какая-либо ассоциативная бинарная операция, выполняемая на элементах первых i процессоров. Для решения такого типа задач сначала необходимо получить:

1. операцию на первых двух элементах ;

2. - операция с участием трех процессоров;

и т.д.

В конце выполнения операции параллельного префикса последний элемент содержит результат.

 

Следующий тип сети процессоров – кольцо.

 

Степень кольца = 2.

Диаметр = .

 

Матричные сети процессоров

 

 

Наибольшая степень связности = 4.

На основе матричной сети процессоров можно строить различные конфигурации, которые будут наиболее эффективны для определенных типов решаемых задач.

Матричную сеть можно рассматривать как набор линейных сетей процессоров, установленных одна над другой и взаимосвязанных. Поэтому каждую строку и каждый столбец можно рассматривать как линейку процессоров. Поэтому все алгоритмы, предназначенные для решения различных типов задач, можно использовать для решения тех е задач на матричных процессорах.

Циклический сдвиг в матричной сети процессоров осуществляется одновременно в каждой строке и каждом столбце.

Матричные сети используются для решения тех задач, которые связаны с выполнением полугрупповых операций. Кроме того, в матричной системе очень легко решается задача копирования данных по процессорам путем сдвига. Задача сортировки так же легко выполнима.

 

Древовидная структура процессоров

Дерево формируется как бинарное с n процессорами на базовом уровне. Такое дерево имеет в общей сложности процессоров.

 

 

Максимальная связанность = 3.

Диаметр сети меньше, чем в других структурах. Выполнение операций в дереве (таких, как поиск минимума или максимума) требует гораздо меньше времени, чем при использовании других архитектур процессоров. Задача сортировки выполняется значительно хуже, т.к. идет пересылка от левых крайних элементов к крайним правым.

Недостаток: трудность решения задач, связанных с частым перемещением данных.

Преимущество: быстрое выполнение операция объединения данных, что свойственно задачам трансляции.

Целесообразно объединить древовидные структуры с матричными. Полученные в результате структуры – пирамидальные.

 

Пирамидальные структуры процессоров

 

Основание пирамиды (уровень 0) – матрица процессоров. Уровень 1 – также матрица процессоров. Уровень 2 – вершина.

Пирамиду, в основании которой n процессоров, можно рассматривать как сеть процессоров, соединенных как четверичное дерево, в котором на каждом уровне находится матрица процессоров, соединенных с нижележащими процессорами.

Использование такой структуры позволяет решать сложные задачи, связанные с одновременным выполнением элементарных операций.

Если в основании n процессоров, то общее количество вершин = .

Каждый процессор основания связан с 4-мя своими соседями и со своим предком.

Максимальная степень = 9.

Диаметр сети = .

 

Древовидно-матричная структура процессоров

 

Максимальная степень = 6, при этом процессоры по краям матрицы имеют меньшее число связей.

Процессоры, находящиеся непосредственно в матрице называются процессорными листьями.

Диаметр сети: количество путей значительно больше, чем в других архитектурах, что приводит к созданию более эффективных алгоритмов. Передавать информацию можно одновременно в разных направлениях.

 

Пример:

Найти минимум в последовательности:

1. используется дерево строки над множеством данных, располагающихся в строке;

2. после получения результата в корне этот результат передается во все процессорные листья (т.е. в матрицу);

3. используя дерево над каждым столбцом, одновременно выполняются операции внутри каждого столбца;

4. корневые процессоры каждого из столбцов посылают результаты во все процессорные листья. Все процессоры получают конечный результат.

 

Сортировка части последовательности.

Пусть дан вектор . Необходимо упорядочить эту последовательность и расположить ее в первом процессорном элементе.

Будем использовать сортировку подсчетом. Для каждого элемента x подсчитывается число элементов, которые меньше x, что будет определять место числа в последовательности, т.е. вычисляется ранг x.

Для выполнения алгоритма требуется выполнить сравнение x_i и x_j.

Алгоритм:

1. засылаем в 1-ю процессорную линейку все элементы;

2. рассылаем элементы 1-й линейки во все остальные линейки;

3. в каждой строке i элемент x_i, находящийся на главной диагонали матрицы, выставляется перед всеми элементами выставляемой строки. Создаются пары элементов для сравнения;

4. Вычисляем ранг элемента на главной диагонали.

5 9 4 2	à	5, 5	5, 9	5, 4	5, 2	r = 2
5 9 4 2	à	9, 5	9, 9	9, 4	9, 2	r = 3
5 9 4 2	à	4, 5	4, 9	4, 4	4, 2	r = 1
5 9 4 2	à	2, 5	2, 9	2, 4	2, 2	r = 0

 

Одновременно решаются 2 задачи:

1. поиск минимума;

2. упорядочение множества.

Основные преимущества:

1. высокая гибкость;

2. высокая скорость передачи данных;

3. простота организации.

 

Гиперкуб

 

Степень строго не определена. В отличие от других архитектур связанность в гиперкубе можно наращивать. Степень одинакова для всех вершин. Отсутствие фиксированной архитектуры является и недостатком.

Диаметр гиперкуба пропорционален , где n – число вершин. При этом между любой парой вершин гиперкуба существует путь минимальной длины.

 

 

 

Выполнение операции поиска минимума на гиперкубе:

 

1. из правого куба пересылаются данные между одноименными вершинами, которые имеют разницу только в одном разряде:

 

2.

 

3.

 

4. 1

Особенностью гиперкуба является возможность моделирования на нем других сетевых архитектур. Тогда ребра куба моделируют каналы передачи информации.

 

Систематика Флинна для выполнения параллельных алгоритмов

Для параллельных алгоритмов несколько изменяется классификация Флинна. Реализация SIMD (один поток, множество данных):

1. классический SIMD;

2. SPMD – на единственном процессоре, у которого есть возможность работы со многими данными.

 

Решение задач линейной алгебры на матричной сети процессоров

Наиболее эффективно решаются задачи, связанные с обработкой матриц. Пусть дана матрица размерности , требуется вычислить элемент .

 

Суть алгоритма: элементы матриц А и В продвигаются своим соседям соответственно по строкам и столбцам: а – вправо, b – вниз – и поступают в процессоры нижней правой четверти.

Тогда получим:

1-й шаг. Все процессоры, содержащие элементы первой строки матрицы А, пересылают элементы вправо, а процессоры, содержащие элементы первого столбца В, посылают элементы вниз. В процессоре (*) образуется элемент С_{1, 1}.

2-й шаг. Элементы первой строки А продолжают движение вправо, а элементы первого столбца В – вниз. За время, пропорциональное размерности матрицы, происходит вычисление всех элементов.

 

По производительности алгоритм в n раз более быстрый, чем обычные вычисления.

 

Реализация параллельных префиксов на различных архитектурах параллельных систем

Сложение последовательности чисел

При рассмотрении теоретических моделей вычислителей изначально предполагается, что данные хранятся непрерывно, т.е. в соседних ячейках памяти или в смежных процессорах.

i, j – индексы элементов последовательности, над которыми выполняется операция. Объединение в сегменты упрощает выполнение и уменьшает его время.

Рассмотрим последовательность, состоящую из определенного числа элементов: , .

Например, последовательность S_{1, 19}.

1. x₁₉

2. x₁₈ – x₁₉

3. x₁₆ – x₁₉

4. x₁₂ – x₁₉

5. x₄ – x₁₉

6. x₁ – x₁₉

Сложность алгоритма пропорциональна .

Пример 1:

Исходные данные
Шаг1
Шаг 2
Шаг 3
Шаг 4

 

Пример 2:

Операция объединения – непрерывное объединение смежных пар элементов.

Исходные данные

 

При увеличении числа элементов сложность реализации таких алгоритмов растет. При этом можно увеличить либо время реализации, либо число процессоров, на которых выполняются операции.

Исходные данные

Шаг 1

Шаг 2

Шаг 3

На 3-ем шаге осуществляется объединение и обновление элементов.

 

Пример 3:

Объединение префиксов на матричной сети процессоров.

Шаг 1 – распределение данных по процессорам.

Шаг 2 – циклический сдвиг вправо во всех строках матрицы процессоров с одновременным вычислением суммы. Глобальные префиксы – в правом столбце.

Шаг 3 – циклический сдвиг в правом столбце.

Шаг 4 – циклический сдвиг влево построчно (для обновления данных).

 

Принцип реализации параллельных алгоритмов «разделяй и властвуй»

Этот принцип состоит из трех частей:

1. разделение задачи на подзадачи;

2. рекурсивное решение этих подзадач;

3. объединение решений подзадач в единое решение.

Этот принцип представляет собой построение рекурсивного дерева.

 

Сначала получаем решения на последнем уровне, затем объединяем их. Наиболее типовой задачей здесь является сортировка слиянием. Рассмотрим реализацию такой схемы в линейной сети процессоров.

Исходные данные: 3, 1, 8, 4, 5, 2, 7, 6.

1. делим данные на 2 последовательности: 3, 1, 8, 4 | 5, 2, 7, 6

2. проводим упорядочение каждой из подпоследовательности путем циклического сдвига либо на основе алгоритма подсчета ранга каждого из элементов. Каждый из в подпоследовательности получает индекс.
1, 3, 4, 8 | 2, 5, 6, 7

3. Объединение подпоследовательности в единую:

 

Каждый процессор P_i, , «знает», что элемент, который он в данный момент содержит, является i -м элементом в подпоследовательности.

Для объединения двух подпоследовательностей в единую, надо знать ранги элементов в своей и другой части последовательности.

Основные недостатки:

1. требуется, чтобы во время каждого рекурсивного шага объединения циклический сдвиг мог выполняться только для одной подпоследовательности;

2. время выполнения алгоритма соизмеримо со временем реализации tractor thread (т.е. довольно велико).

 

Решение задачи выбора на линейной сети процессоров

К задачам выбора относятся следующие типы задач:

- нахождение минимального значения;

- нахождение максимального значения;

- нахождение медианы.

Пусть дан массив .

 

1. сортировка внутри каждого элемента массива.

 

2. выбор медианы.

S[3], S[8], S[13], S[18], S[23]

3. выбор медианы из всех медиан.

Сравниваем все элементы с медианой и делим на 3 группы: большие медианы, меньшие медианы, равные медиане.

Реализация на PRAM:

1. сортировка внутри каждого из элементов массива;

2. определение медиан, нахождение наименьшей:

3. распределение по зонам на основе алгоритма параллельного префикса.

 

На матричной сети процессоров используются в основном алгоритмы:

- сортировки;

- распределение элементов по онам.

Для матричной сети процессоров наиболее эффективной является быстрая сортировка.

Пример:

Исходный массив: 5, 8, 1, 2, 6, 7, 4, 9, 3.

Первый шаг – «разделяй»:

Small: 1, 2, 4, 3.

Med: 5.

Big: 8, 6, 7, 9.

Второй шаг – «властвуй» – упорядочивание внутри каждой зоны, после чего – объединение этих зон, получение окончательного результата:

1, 2, 3, 4. 5, 6, 7, 8, 9.

 

По сравнению со слиянием быстрая сортировка имеет преимущество: простое объединение, но более сложное разбиение.

 

Решение задачи быстрой сортировки на гиперкубе

Задача Quick Sort Hyper:

1. предполагается, что n элементов располагается по 2^d вершин гиперкуба. Каждая вершина содержит элементов;

2. каждый процессор сортирует свои n элементов независимо;

3. 0-я вершина гиперкуба определяет медиану своих n элементов;

4. 0-я вершина может рассылать свою медиану всем 2^d узлам.

1-й шаг – ребро 1

2-й шаг – ребро 2

3-й шаг – ребро 3

4-й шаг – ребро 4.

 

Как следует из самого определения пожара – основной процесс, протекающий на пожаре, это горение.

Поскольку процесс горения является сложным, однозначного определения горения нет, различные авторы предлагают собственные определения.

Различия в трактовке понятия горения вызваны направлением научных интересов авторов. На наш взгляд, практическим интересам сотрудников ГПС наиболее полно отвечает следующее определение горения:

Горение – это самоподдерживающийся сложный физико-химический процесс, основой которого являются быстропротекающие химические реакции окисления, сопровождающиеся выделением большого количества тепла и света.

Доминирующим процессом при горении является химическая реакция окисления, именно она влечет появление различных физических процессов: переноса тепла, переноса реагирующих веществ, излучения и др. Эти физические процессы развиваются по своим законам. Химические процессы окисления обладают большими потенциальными возможностями по скорости их протекания, но реальная скорость горения на реальных пожарах ниже, т.к. лимитируется скоростями физических процессов.

Химические реакции при горении являются многостадийными, а главное, цепными. Не разобравшись в механизме, происходящих процессов, невозможно понять причины распространения пламени, различие в его скоростях, величину температуры горения и др.

 

Механизм химических реакций при горении

 

В теме «Химическая кинетика» мы отмечали, что химические реакции происходят при непосредственном контакте реагирующих компонентов (молекул, атомов, радикалов), но только в тех случаях, когда их энергия превышает определенный энергетический предел, называемый энергией активации Е_а. Изобразим графически изменение энергии реагирующих компонентов (горючего и окислителя) и продуктов реакции при горении (рис.1.1.)

По оси абсцисс изображен путь реакции горения, по оси ординат – энергия. – средняя начальная энергия реагирующих компонентов, - средняя энергия продуктов горения.

Рис 1.1. Изменение энергии реагирующих веществ и продуктов реакции при горении

 

В реакцию горения будут вступать только активные частицы горючего и окислителя, которые будут обладать энергией, необходимой для вступление во взаимодействие, т.е. способные преодолеть энергетический барьер . Избыточная энергия активных частиц по сравнению со средней энергией , называется энергией активации . Поскольку реакции, протекающие при горении являются экзотермическими . Разность энергий образовавшихся продуктов горения и исходных веществ (горючего и окислителя) определяет тепловой эффект реакции:

 

Доля активных молекул возрастает при увеличении температуры горючей смеси.

На рис.1.2. изображено распределение энергий между молекулами при температуре Если по оси энергий отметить значение, равное энергии активации , то получим долю активных молекул в смеси при заданной температуре . Если под действием источника тепла температура смеси возросла до значения , то возрастет и доля активных молекул, а следовательно, и скорость реакции горения.

 

Однако существуют химические реакции, которые не нуждаются для своего развития в заметном предварительном подогреве. Это цепные реакции.

Основа теории цепных реакций – предположение о том, что исходные вещества превращаются в конечный продукт не сразу, а с образованием активных промежуточных продуктов

Продукт первичной химической реакции обладает большим запасом энергии, которая может рассеиваться в окружающем пространстве при соударении молекул продуктов реакции или за счет излучения, а может передаваться молекулам реагирующих компонентов, переводя их в активное состояние. Эти активные молекулы (атомы, радикалы) реагирующих веществ порождают цепь реакций, где энергия передается от одной молекулы к другой. Поэтому такие реакции называются цепными.

 

Химически активные молекулы, атомы, радикалы, образующиеся на элементарных стадиях цепной реакции – звеньях цепи- называются активными центрами. Большую часть активных центров составляют атомы и радикалы, которые наиболее реакционно способны. Но вследствие этого они и неустойчивы, т.к. могут вступать в реакции рекомбинации с образованием малоактивных продуктов.

Длина цепи, образуемая одним начальным активным центром, может достигать несколько сотен тысяч звеньев. Кинетические закономерности цепных реакций существенно зависят от того, сколько активных центров образуется в одном звене цепи. Если при участии исходного активного центра в результате образуется только один активный центр, то такая цепная реакция называется неразветвленной, если же в одном звене цепи образуются два или более активных центров, то такая цепная реакция называется разветвленной. Скорость разветвленных цепных реакций возрастает лавинообразно, в чем и состоит причина самоускорения химических реакций окисления при горении, так как для большинства из них характерен механизм разветвленных цепных реакций.

Практически любая реакция горения может иметь одновременно признаки и теплового и цепного механизма протекания реакции. Зарождение первых активных центров может иметь тепловой характер, а реагирование активных частиц по цепному механизму приводит к выделению тепла, разогреву горючей смеси и тепловому зарождению новых активных центров.

Любая цепная реакция складывается из элементарных стадий зарождения, продолжения и обрыва цепи.

Зарождение цепи является эндотермической реакцией. Образование свободных радикалов (т.е. атомов или групп атомов, имеющих свободные валентности, например, ) из молекул исходных веществ возможно в результате мономолекулярного или бимолекулярного взаимодействия, а также в результате каких-либо посторонних воздействий на горючую смесь – инициирования.

Инициирование может осуществляться путем добавки специальных вещест – инициаторов, легко образующих свободные радикалы (например, пероксидов, химически активных газов ), под действием ионизирующих излучений, под действием света – фотохимическое инициирование. Например, взаимодействие водорода с хлором

при обычных условиях протекает крайне медленно, а при сильном освещении (солнечным светом, горящим магнием) протекает со взрывом.

К реакциям продолжения цепи относятся элементарные стадии цепной реакции, идущие с сохранением свободной валентности и приводящие к расходованию исходных веществ и образованию продуктов реакции.

Примером разветвленной цепной реакции может служить реакция горения водорода в кислороде.

зарождение цепи:

разветвление цепи:

обрыв цепи:

гомогенный

гетерогенный

При развитии цепи, когда концентрация активных центров станет достаточно большой возможно образование такого звена, в котором активный центр прореагирует без генерации нового активного центра. Такое явление называется обрывом цепи.

Обрыв цепи может быть гомогенным и гетерогенным.

Гомогенный обрыв цепей возможен либо при взаимодействии радикалов или атомов между собой с образованием устойчивых продуктов, либо при реакции активного центра с посторонней для основного процесса молекулой без генерации новых активных центров.

Гетерогенный обрыв цепи происходит на стенках сосуда, где протекает реакция горения или поверхности твердых микрочастиц, присутствующих в газовой фазе, иногда специально вводимых (например, как при тушении порошками). Механизм гетерогенного обрыва цепей связан с адсорбцией активных центров на поверхности твердых частиц или материалов. Скорость гетерогенного обрыва цепей сильно зависит от соотношения площади поверхности стенок к объему сосуда, где происходит горение. Таким образом, уменьшение диаметра сосуда заметно снижает скорость реакции горения, вплоть до его полного прекращения. На этом основано создание огнепреградителей.

Примером разветвленной цепной реакции может служить реакция горения водорода в кислороде.

 

зарождение цепи:

разветвление цепи:

обрыв цепи:

гомогенный

гетерогенный

Горение углеводородов

Рассмотрение процессов горения водорода и оксида углерода пока­зывает сложность механизма реакции горения. В случае Н₂ и СО реакция протекает как цепная с участием множества элементарных стадий и промежуточных продуктов. Поэтому естественно ожидать, что механизм реакций горения более сложных по строению веществ - углеводородов еще более сложен и эффекты, сопровождающие процессы воспламенения и горения этих соединений более многообразны.

Имеющиеся в настоящее время сведения о природе химических превращений углеводородов в процессе их горения позволяют с некоторым приближением объяснить наблюдаемые эффекты.

Установлено, что в углеводородных пламенах, наряду с уже извест­ными активными частицами Н×, ОН×, О× присутствует большое количество промежуточных продуктов более сложного строения. В ряде случаев они становятся источниками зарождения новых цепей. Основную роль в про­цессах воспламенения и горения углеводородов играют следующие типы промежуточных соединений:

1. Углеводородные радикалы, представляющие собой молекулу уг­леводорода, у которой удалены один или несколько атомов водорода. Эти остатки называются алкилами (СНз - метил; С₂Н₅ - этил; С₃Н₇ - пропил и т.д.). Из-за высокой реакционной способности алкилы в свободном виде длительно не существуют. Присутствуют в пламенах в виде промежуточных продуктов. При взаимодействии с другими молекулами ведут себя как самостоятельная структурная группа. Углеводородные радикалы
обычно изображают буквой R.

2. Перекиси - соединения общей формулы R-OO-R'.
3.Альдегиды - соединения типа

R – C = O

H

Простейшими альдегидами являются муравьиный (формальдегид) HCOOH и уксусный (ацетальдегид) СН₃СОН. Эти вещества всегда присутствуют в продуктах неполного сгорания углеводородов.

Зарождением цепи при горении углеводородов может стать любая реакция, в которой образуются углеводородные радикалы. Это может быть реакция разложения молекулы этана с образованием двух свободных метальных групп:

С₂Н₆ ® × СН₃

или реакция углеводорода с кислородом:

RH + O₂ ® × HO₂ + × R

 

Продолжение цепей происходит в результате реакций образования _| перекисей или гидроперекиси:

R + O₂ ® ROO×

ROO× + RH ® ROOH + R×

 

Разветвление цепей осуществляется при разложении гидроперекиси:

ROOH ® × RO + × OH

Приведенная последовательность реакций приводит к постепенному увеличению в реагирующей системе концентрации перекисных соедине­ний.

Одновременно с накоплением перекисей, радикалов, × OH и × H начинают идти параллельные реакции:

H₂O + × RO

ROOH + × H

H₂ + × ROO

и

ROOH + × OH ® ROО× + Н₂О

Эти реакции экзотермичны; при их протекании выделяется большое количество тепла.

При повышении температуры реагирующей смеси роль активных центров переходит от одних промежуточных продуктов к другим в сле­дующем порядке: гидроперекиси алкилов, ацильные гидроперекиси, альдегиды.

Экспериментальные исследования изменения состава реагирующей смеси во времени в высокотемпературной области (600-800°С) показыва­ют, что процесс превращения исходных углеводородов в конечные про­дукты горения СО₂ и Н₂О разделен на две стадии: на первой, протекаю­щей с очень высокой скоростью, происходит окисление углеводородов до СО. На второй, медленной, стадии СО окисляется до СО₂

 

Влияние различных факторов на скорость химических реакций при горении

 

Зависимость скорости реакции горения от концентрации реагирующих веществ можно представить выражением

(1)

где: k₀ – константа скорости реакции,

С_гор - концентрация горючего вещества, кмоль/м³,

С_ок – концентрация окислителя, кмоль/м³,

x, y – порядки реакции по горючему и окислителю соответственно.

Как выше было сказано, суммарное уравнение реакции (1) не отражает истинного механизма протекания реакции горения, которая является многостадийной и, зачастую цепной, поэтому порядки реакции в уравнении (2) далеко не всегда совпадают с величиной стехиометрических коэффициентов в уравнении (1).

Отсюда следует, что чем больше концентрация горючего вещества, тем выше скорость горения.

Скорость реакции горения зависит от температуры:

(3)

е – основание натурального логарифма

Е_а – энергия активации, кДж/кмоль,

R – универсальная газовая постоянная, R=8, 314 кДж/(К.кмоль)

Т – температура, К.

 

Это уравнение является выражением закона Аррениуса о зависимости скорости химических реакций от температуры. В упрощенном виде для узкого интервала температур можно пользоваться правилом Вант-Гоффа: скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза при повышении температуры на каждые 10⁰.

Таким образом, скорость химической реакции окисления горючего вещества при горении резко возрастает с повышением температуры, причем тем больше, чем ниже энергия активации.

 

Скорость реакций окисления при горении зависит также от давления.

Увеличение давления приводит к возрастанию объемной концентрации горючих газообразных веществ и окислителя. На практике это приводит к тому, что при увеличении давления скорость реакций горения большинства веществ увеличивается.

При высоких давлениях возникают горячие пламена.

Как отмечалось выше, химические реакции окисления высокоэкзотермичны, поэтому горение сопровождается выделением большого количества теплоты и следовательно протекает при высокой температуре. Например, температура горения древесины 700-800⁰С, нефтепродуктов – еще выше – 1300-1500⁰С.

При низких давлениях могут возникать так называемые холодные пламена. Самоускорение цепной химической реакции горения при этом происходит в изотермическом режиме. Это происходит при определенном составе горючей смеси и определенном состоянии среды. Изотермическое самоускорение характерно для смесей с достаточно высокой концентрацией активных, но достаточно стабильных промежуточных продуктов, что приводит к уменьшению разветвления цепей, а следовательно и к уменьшению выделения теплоты, которая за счет теплоотвода рассеивается в окружающую среду и частично затрачивается на нагрев стабильных промежуточных продуктов. Возникает свечение, представляющее собой хемилюминесценцию, а не тепловое излучение нагретых продуктов горения, которое имеет место в горячих пламенах.

Кроме того, на возникновение холодных пламен большое влияние оказывают стенки сосуда, в котором происходит горение. Они оказывают каталитическое влияние на процесс уничтожения активных центров, т.е. происходит гетерогенный обрыв цепи. Интенсивность этого процесса определяется скоростью диффузии активных центров к стенкам сосуда. Понижение давления способствует этому процессу. Понижение давления может не только привести к образованию холодных пламен вместо горячих, но в определенных условиях (например, в узких сосудах) даже к полному прекращению горения.

Как отмечалось выше, химические превращения в процессе горения приводят к возникновению различных физических процессов: переносу тепла за счет конвекции, теплопроводн