Д.А. Сластная1, М.Ю. Хребтов1,2, Р.И. Мулляджанов1,2, В.М. Дулин1,2 1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия da.slastnaya@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: направленное на преграду ламинарное пламя, прямое численное моделирование, детальный кинетический механизм, laminarSMOKE, OpenFoam, GRI-Mech 3.0
Страницы: 34-41
Представлены результаты прямого численного моделирования горения в зоне пламени метановоздушной смеси в форме конуса, направленного на плоскую холодную преграду. Рассматривались три случая с различными расстояниями между соплом горелки и преградой. Акцент в исследовании сделан на анализе формирования оксидов азота в пристенной области. Установлено, что при расположении преграды на расстоянии трех калибров от кромки сопла между конусовидным фронтом пламени и холодной стенкой формируется зона рециркуляции, где наблюдается повышенная концентрация оксидов азота NOx . Данный эффект повышенного образования NOx нивелируется в пристенной области вниз по потоку.
Т.А. Журавская1, В.А. Левин1,2 1НИИ механики Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: стехиометрическая водородно-воздушная смесь, ячеистая детонационная структура, озон, пероксид водорода, гелий, множественные препятствия
Страницы: 42-52
С использованием детального кинетического механизма химического взаимодействия численно исследовано влияние добавок озона (или пероксида водорода) и гелия как инертного разбавителя в стехиометрическую водородно-воздушную смесь на параметры волны детонации. Установлено, что молярные доли вносимых добавок могу быть подобраны так, что размер ячейки волны детонации в полученной смеси будет близок к среднему размеру ячейки в чистой смеси, при этом температура продуктов детонации существенно уменьшится. Показано, что введение пероксида водорода и гелия снижает устойчивость детонационной волны к возмущениям, вызванным расположенными в канале множественными препятствиями (барьерами), и тем самым способствует подавлению волны. Обнаружено, что детонация в смеси с добавками озона и гелия в подобранных концентрациях, напротив, более устойчива к данным возмущениям, чем в чистой смеси.
А.О. Кашкаров1, Э.Р. Прууэл1, Е.Ю. Герасимов2, Я.Л. Лукьянов1, А.С. Туманик1, Н.А. Хлебановский1, А.А. Студенников1 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия kashkarov@hydro.nsc.ru 2Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: взрывчатые вещества, бензотрифуроксан, продукты детонации, детонационные наноалмазы
Страницы: 53-61
Проведено микроскопическое и дифракционное исследование детонационного углерода в продуктах взрывчатых составов на основе бензотрифуроксана, содержащих гексоген, октодекановую кислоту и тротил. В продуктах детонации составов с гексогеном и октодекановой кислотой с размерами отдельных гранул бензотрифуроксана от единиц до десятков микрон наблюдаются характерные для чистого бензотрифуроксана углеродные формы. В субмикронной смеси бензотрифуроксана с тротилом таких форм не обнаружено.
Построены широкодиапазонные полуэмпирические уравнения состояния жидкого и газообразного аргона, криптона и ксенона с учетом испарения и термической ионизации на основе модифицированной модели Ван-дер-Ваальса для смесевых веществ. Конкретизирующие модель эмпирические функции имеют простой вид. Они содержат небольшое число свободных параметров, которые подобраны исходя из, по возможности, лучшего описания экспериментальных данных. Представлено сравнение результатов модельных расчетов с экспериментом до давления ≈1 000 ГПа и результатами расчетов по другим моделям при давлении больше 1 000 ГПа. В пределе низкой плотности и высокой температуры модель переходит в уравнение состояния смеси идеальных газов атомов, ионов всех кратностей и электронов с концентрацией, определяемой системой уравнений Саха.
А.В. Пинаев1, П.А. Пинаев1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия pavel_academ@mail.ru 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе
Ключевые слова: вертикальный и горизонтальный каналы, волна горения, метан, угольная взвесь, двухтопливная гетерогенная смесь, нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), пожаробезопасность
Страницы: 84-94
Проведены исследования возможности существования волн горения в газовых смесях αCH4/воздух и двухтопливных гетерогенных смесях (ДГС αCH4/воздух/угольная взвесь с объемной концентрацией метана α = 5 ÷ 8 % в закрытой вертикальной ударной трубе и в открытой с одного конца горизонтальной кварцевой трубке. Показано, что на величину нижнего концентрационного предела распространения (НКПР) пламени метана α* и на устойчивость пламени влияют расположение канала относительно вектора силы тяжести и концентрация угольной взвеси. В вертикальном закрытом канале волны горения распространялись сверху вниз в газовых смесях и ДГС при α ≥ 6 %, при α ≤ 5.5 % смеси не загорались. В горизонтальной трубке пламя распространялось в газовых смесях с α ≥ 6 % и в ДГС с α ≥ 5.5 %. Добавка угольной взвеси в метановоздушные смеси слабо влияет на скорость пламени, усиливает яркость и уменьшает НКПР пламени
Выполнено экспериментальное исследование процессов зажигания и горения капель композиционного жидкого топлива (КЖТ) на основе отходов углеобогащения в высокотемпературной среде окислителя при 700 ÷ 900 °C. Исследовано влияние добавления отработанного моторного масла в качестве компонента КЖТ и в качестве сырья для генерации синтез-газа, который подавался в область горения КЖТ. Экспериментально подтверждена целесообразность совместного сжигания КЖТ с синтез-газом. Задержка газофазного зажигания капель КЖТ с добавлением синтез-газа в область горения в 1.1 ÷ 1.2 раза меньше по сравнению со сжиганием КЖТ без добавления синтез-газа. В таких условиях задержка гетерогенного зажигания меньше в 1.3 ÷ 1.7 раза, а длительность выгорания топлива меньше в 1.2 ÷ 1.5 раза. Применение отработанного масла как компонента композиционного топлива характеризуется значительным улучшением энергетических характеристик, что в совокупности с увеличением температуры в процессе горения топлива делает данную стратегию наиболее привлекательной для практической реализации.
Развитие перспективных технологий, таких как кислородно-капельно-факельное сжигание, позволит решить ряд проблем и улучшить экологическую обстановку при сжигании углеводородного топлива (в том числе отходов) на станциях. В данной работе на лабораторном стенде проведены опыты по изучению процессов самовоспламенения капель водоугольной суспензии в трубчатом реакторе. Исследована зависимость периода индукции воспламенения от концентрации кислорода и диоксида углерода в адиабатических условиях. Показано, что повышение концентрации O2 на 1 % (об.) позволяет снизить время вспышки на 5.14 % при рассмотренных параметрах опытов. Установлено, что повышение концентрации CO2 в потоке при одинаковой концентрации кислорода не оказывает существенного влияния на время вспышки в данных условиях.
Методом рентгеновского фазового анализа с использованием источника синхротронного излучения при скорости нагрева в воздушной среде 10 °C/мин исследованы особенности окисления порошков исходного бора и бора, модифицированного гелями пентаоксида ванадия. Установлено, что в основе механизма активации окисления бора пентаоксидом ванадия лежит способность последнего к переносу электронов и обеспечению доставки кислорода к поверхности бора при растворении в расплаве B2O3.
Р.М. Габбасов1, В.Д. Китлер1, В.Г. Прокофьев2, А.М. Шульпеков1 1Томский научный центр СО РАН, Томск, Россия 2Томский государственный университет, Томск, Россия pvg@ftf.tsu.ru
Ключевые слова: волна горения, радиационный поток излучения, степень черноты, критические условия
Страницы: 138-147
Рассмотрены закономерности перехода волны безгазового горения через воздушный промежуток, разделяющий два образца цилиндрической формы разного диаметра, приготовленные из смеси Ti---Si. Экспериментальными и расчетными методами исследованы критические условия переходного процесса. Предложена математическая модель, на основе которой в корреляции с экспериментальными данными рассчитан эффективный коэффициент излучения с поверхности горения. Оценена степень черноты силицида титана.
А.П. Алдушин, П.М. Кришеник, С.А. Рогачёв
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия petr@ism.ac.ru
Ключевые слова: волна горения, критические условия, СВС, лучистые теплопотери, срыв горения
Страницы: 148-155
Методами математического моделирования проведен анализ срыва горения образца цилиндрической формы при лучистом теплообмене. Предложен способ оценки критических параметров --- предельного диаметра, температуры и скорости на пределе горения при доминировании лучистых теплопотерь, характерных для высокотемпературных СВС-систем. Результаты сопоставлены с аналогичными величинами при максимальных теплопотерях, охлаждающих поверхность цилиндра до температуры окружающей среды. Результаты расчетов могут быть использованы для оценки размерного критического радиуса цилиндра и эффективной энергии активации реакции. Предложен способ оценки эффективной энергии активации скорости тепловыделения при безгазовом горении конденсированных сред.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
