Представлены результаты экспериментального исследования кинетики процесса окисления водорода в стехиометрической смеси с кислородом при инициировании воспламенения импульсным электронным пучком в замкнутом стальном реакторе. Показано, что характер процесса колебательный и похож на режим холодных пламен при окислении углеводородов. Выполнен анализ возможных механизмов автоколебаний процесса окисления водорода. Показано, что колебания давления в реакторе не могут быть связаны с формированием стоячих акустических волн. Наиболее вероятная причина — неизотермический характер протекающего цепного процесса и нарушение условий развития цепи с ростом температуры.
Б. Ф. Бояршинов, В. И. Титков, С. Ю. Федоров
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе CO РАН, 630090 Новосибирск; boyar@itp.nsc.ru, fedorov@itp.nsc.ru
Страницы: 22-28
С применением оптических методов измерений в сфокусированных пучках исследовано влияние турбулентности набегающего потока на распределение радикалов CН и OH. Данные по концентрации CН получены при минимальной степени турбулентности, профили концентрации OH — при уровнях пульсаций скорости 1, 8 и 18%. Показано, что в ламинарном пограничном слое область обнаружения OH смещена относительно максимума температуры в зону окислителя, а CН — в зону горючего. Наибольший уровень концентрации OH близок к значениям, характерным для горения водорода. Среднеквадратичные пульсации скорости и средние значения концентрации OH по длине пламени изменяются немонотонно.
Б. И. Луховицкий, А. М. Старик, Н. С. Титова
ФГУП Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва star@ciam.ru
Страницы: 29-38
Анализируются особенности кинетики горения смесей H2 — воздух с небольшими (<1%) добавками озона при возбуждении асимметричных колебаний молекул O3 лазерным излучением CO2-лазера с длиной волны ≈ 9.7 мкм. Показано, что воздействие излучения приводит к ускорению столкновительной диссоциации молекул O3, интенсификации цепного механизма воспламенения, уменьшению периода индукции и к снижению температуры воспламенения. Возбуждение асимметричных колебаний молекул O3 излучением CO2-лазера в 10÷103 раз более эффективно, чем рассматриваемый в настоящее время метод инициирования горения, основанный на локальном нагреве среды излучением ИК-диапазона.
В рамках тепловой модели рассмотрены некоторые аспекты устойчивости очагового и наклонного фронтов горения газа в пористой среде. Получено общее выражение для скорости искривленного фронта волны фильтрационного горения газа с учетом кривизны и локального наклона фронта. Показано, что кривизна всегда способствует стабилизации фронта. Наклон фронта, в принципе, может оказывать дестабилизирующее действие. Однако из-за того, что этот эффект слабее влияния кривизны, он не вызывает развития неустойчивости. Проанализирована роль конвективного тепло- и массообмена очага горения с окружающим газовым потоком и селективной диффузии в развитии очаговой неустойчивости. Найдены критерии развития очаговой неустойчивости и определены диапазоны параметров системы, при которых возможна неустойчивость. Рассмотрено влияние изменения длины фронта в процессе распространения волны на развитие неустойчивости наклонного фронта. Учет этого фактора дает критерий развития неустойчивости, совпадающий с экспериментальным.
А. А. Коржавин, В. А. Бунев, В. С. Бабкин, А. С. Клименко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, korzh@kinetics.nsc.ru *ОАО «НПП ЗВЕЗДА», 140070 Томилино Mосковской обл.
Страницы: 50-59
Экспериментально исследовано распространение пропановоздушных пламен в инертной высокопористой среде при разбавлении смеси азотом и обогащении кислородом. Показано, что вариация концентрации азота или кислорода приводит к более существенному изменению скорости распространения пламени в пористой среде по сравнению с изменением нормальной скорости; при добавке азота рост скорости пламени с начальным давлением становится слабее, концентрационная область распространения пламени — ýже. Число Пекле на пределе распространения пламени, построенное по нормальной скорости исходной смеси, не является константой, а зависит от коэффициента избытка топлива и содержания азота в смеси. Дана физическая интерпретация полученных результатов на основе гипотезы о селективной диффузии. Показано, что учет влияния чисел Льюиса топлива и окислителя позволяет количественно описать единой зависимостью скорость распространения пламени в инертной пористой среде в широких пределах изменения параметров. Число Пекле на пределе, построенное по нормальной скорости с учетом этих эффектов, является константой.
В. П. Кобяков, В. Д. Зозуля, М. А. Сичинава, Н. В. Сачкова, А. Ф. Беликова, Д. Ю. Ковалев
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка koba@ism.ac.ru
Страницы: 60-66
Исследовано горение в режиме СВС прессованных исходных заготовок из порошковой стехиометрической смеси Fe2O3 – TiO2 – Al – C. Обнаружено наследование конечным продуктом формы и размеров исходной заготовки. Исследованы особенности состава и структуры конечного продукта, который представляет собой высокопористую композиционную огнеупорную керамику Al2O3/TiC/Fe(Ti). Предложен механизм фазо- и структурообразования в исследуемой системе.
С. М. Бусурин, Ю. Г. Морозов, М. В. Кузнецов, С. Г. Бахтамов, М. Л. Чернега
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка busurin@ism.ac.ru
Страницы: 67-72
На примере синтеза феррита марганца показано, что электрическое поле в зависимости от напряженности и направления его приложения вызывает заметное изменение параметров гетерогенного горения. Рассмотрены возможные причины, объясняющие протекание процесса фронтального горения исходной смеси в электрическом поле.
Гидроокcикарбонат цинка (ZnCO3 · Zn(OH)2), синтезированный многованновым методом осаждался в хлопчато-бумажную ткань и для получения однородности прокатывался отжимными валиками. На обработанных образцах наблюдалось подавленное горение. При добавке ZnCO3 · Zn(OH)2 в количестве 20.20% на 100 г сухой ткани время горения составляло 200.5 с, а при добавке 45.39% оно увеличивалось до 337.5 с. Зола обработанных образцов подвергалась рентгеновскому дифракционному анализу, результаты которого сопоставлены с данными для порошков цинка и оксида цинка. Рентгеновский анализ показал наличие оксида цинка в золе, но следов металлического цинка не обнаружено. Высказано предположение, что во время тления имеет место восстановительно-окислительная реакция.
И. А. Семенов, Б. В. Мацеевич
ФГУП «Красноармейский научно-исследовательский институт механизации», 141292 Красноармейск; kniim@krasn.mosreg.ru
Страницы: 78-83
Рассмотрены результаты ситового анализа порошков алюминия. Показано, что распределения частиц по массам близки к нормальному или логарифмически-нормальному. Рассмотрены различия в динамике горения порошков при учете полидисперсности частиц и в предположении одинаковости их размера. Установлено, что эти различия проявляются только на поздней стадии горения и обусловлены наличием в порошке фракции с крупными частицами.
Исследуется формирование ячеистой детонации в стехиометрической взвеси частиц алюминия в кислороде на основе численного моделирования ударно-волнового инициирования детонации в плоском, достаточно широком канале. Путем варьирования ширины канала определены характерные размеры ячеек регулярных равномерных структур для фракций частиц в диапазоне 1 ÷10 мкм. Расчетные размеры ячеек согласуются с оценками, полученными методом акустического анализа. Установлена связь между размером ячейки и протяженностью характерных зон структуры детонационной волны (задержки воспламенения, горения, скоростной и тепловой релаксации).
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
