Рекомбинационный механизм нагрева примесных микрочастиц в процессе инициирования низкотемпературного воспламенения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведен анализ вклада от рекомбинации радикалов на поверхности примесной микрочастицы, находящейся в реагирующей смеси водород/кислород/аргон либо пропан/кислород/аргон, в нагрев микрочастицы. Проведена оценка возможного ускорения воспламенения от точечного очага в виде нагретой микрочастицы при температурах 800–1100 К в условиях, при которых наблюдается уменьшение задержек воспламенения в экспериментах в ударных трубах и установках быстрого сжатия. Показано, что в зависимости от размера микрочастицы и концентрации радикалов в смеси рекомбинационный нагрев микрочастицы на ранних стадиях горения может составлять от десятка до сотни градусов. Это может приводить к уменьшению задержки воспламенения в несколько раз. Предложенный механизм может быть рассмотрен как одна из возможностей устранения расхождения между экспериментально наблюдаемыми и рассчитываемыми с помощью детального кинетического механизма задержками воспламенения в указанных условиях.

Об авторах

В. В. Шумова

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: cryolab@ihed.ras.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

Д. Н. Поляков

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: cryolab@ihed.ras.ru
Россия, Москва

Л. М. Василяк

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: cryolab@ihed.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Griffiths J.F. Flame and combustion. L.: Routledge, 2019.
  2. Moriarty P., Honnery M. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2007. V. 32. № 12. P. 1616.
  3. Трошин К.Я., Стрелецкий А.Н., Колбанев И.В. и др. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 5. С. 51.
  4. Власов П.А., Смирнов В.Н., Тереза А.М. и др. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 2. С. 35.
  5. Иванов M.Ф., Киверин A.Д., Либерман M.A. // ЖЭТФ. 2015. Т. 148. Вып. 1. С. 190.
  6. Medvedev S.P., Agafonov G.L., Khomik S.V., Gelfand B.E. // Combust. and Flame. 2010. V. 157. № 7. P. 1436.
  7. Агафонов Г.Л., Тереза А.М. // Хим. физика. 2015. Т. 34. № 2. С. 49.
  8. Пенязьков О.Г., Силенков М.А., Шушков С.В. // Инж.-физ. журн. 2013. Т. 86. № 3. С. 503.
  9. Тропин Д.А., Фёдоров А.В., Пенязьков О.Г., Лещевич В.В. // Физика горения и взрыва. 2014. Т. 50. № 6. С. 11.
  10. Schönborn A., Sayad P., Konnov A. A., Klingmann J. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. № 23. P. 12 166.
  11. Urzay J., Kseib N., Davidson D. F., Iaccarino G., Hanson R. // Combust. and Flame. 2014. V. 161. № 1. P. 1.
  12. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К., Бетев А.С., Медведев С.П., Хомик С.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 66.
  13. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К., Бетев А.С., Медведев С.П., Хомик С.В., Черепанова Т.Т. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. С. 1.
  14. Linteris G.T., Babushok V.I. // Proc. Combust. Institute. 2009. V. 32. № 2. P. 2535.
  15. Cadman Ph., Thomas G.O., Butler Ph. // Phys. Chem.Chem. Phys. 2000. V. 2. P. 5411.
  16. Herzler J., Jerig L., Roth P. // Combust. Sci. Technol. 2004. V. 176. Issue 10. P. 1627.
  17. Davidson D.F., Herbon J.T., Horning D.C., Hanson R.K. // Intern. J. Chem. Kinet. 2001. V. 33. № 12. P. 775.
  18. Pang G.A., Davidson D.F., Hanson R.K. // Proc. 32d Sympos. (Intern.) on Combust. Pittsburgh, PA: The Combust. Inst., 2009. P. 181.
  19. Pustylnik M.Y., Pikalev A.A., Zobnin A.V. et al. // Contribut. Plasma Phys. 2021. V. 61. № 10. P. e202100126.
  20. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 2.
  21. Liu F., Daun K.J., Snelling D.R., Smallwood G.J. // Appl. Phys. B. 2006. V. 83. P. 355.
  22. Burcat A., Lifshitz A., Sheller K., Skinner G.B. // Proc. 13th Sympos. (Internat.) on Combust. Pittsburgh, PA: The Combust. Inst., 1971. P. 745.
  23. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физмалит, 1963.
  24. Mason E.A., Saxena S.C. // Phys. Fluids. 1958. V. 1. № 5. P. 361.
  25. Leschevich V.V., Martynenko V.V., Penyazkov O.G., Sevrouk K.L., Shabunya S.I. // Shock Waves. 2016. V. 26. P. 657.
  26. Вараксин А.Ю. // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52. № 5. С. 777.
  27. Голубков Г.В., Манжелий М.И., Берлин А.А. и др. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 7. С. 33.
  28. Голубков Г.В., Арделян Н.В., Бычков В.Л., Космачевский К.В. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 7. С. 65.
  29. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 70.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (48KB)
Метаданные
3.

Скачать (85KB)
Метаданные

© В.В. Шумова, Д.Н. Поляков, Л.М. Василяк, 2023