Везде

RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

Effect of Impurities on Lean Laminar Hydrogen–air Flames

You can
PII
10.31857/S0207401X23120130-1
DOI
10.31857/S0207401X23120130
Publication type
Status
Published
Authors
A. M. Tereza
  • Affiliation: Semenov Federal Research Center for Chemical Physics Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume 42 / Issue number 12
Pages
48-53
Abstract
Simulations of the effect of addition of H, O, OH, HO2, and H2O2 on the structure and propagation of laminar flames in lean (12 and 15%) hydrogen-air flames are performed at pressures of 1 and 6 bar. It is found that impurities in concentrations of no more than 0.1% do not have any significant effect on laminar burning velocity. When initial temperature is increased to 400 K, the effect of impurities becomes even weaker. Among the impurities under study, only the addition of OH reduces the laminar flame velocity. The weak effect of the impurities is attributed to fast formation of intermediate products via reactions involving O and H atoms without noticeable change in heat release rate. An increase in initial pressure to 6 bar does not change the effect of impurities.
Keywords
бедная водородно-воздушная смесь ламинарное пламя численное моделирование химическая кинетика примеси детальный кинетический механизм.
Date of publication
15.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
7

References

  1. 1. Rogers R.C., Schexnayder C.J., Jr. // VA. Paper 1856. NASA: Hampton, 1981.
  2. 2. Заманский В.М., Борисов А.А. // Итоги науки и техники. Сер. кинетика и катализ. Т. 19. М.: ВИНИТИ, 1989.
  3. 3. Аветисян А.А., Азатян В.В., Калачев В.И. и др. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 1. С. 12.
  4. 4. Коробейничев О.П., Шмаков А.Г., Шварцберг В.М. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 5. С. 22.
  5. 5. Азатян В.В., Сайкова Г.Р., Балаян Г.В., Пугачев Д.В. // ЖФХ. 2015. Т. 89. № 3. С. 385.
  6. 6. Urzay J., Kseib N., Davidson D.F., Iaccarino G., Hanson R.K. // Combust. and Flame. 2014. V. 161. №  1. P. 1.
  7. 7. Власов П.А., Смирнов В.Н., Тереза А.М. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 6. С. 35.
  8. 8. Азатян В.В., Прокопенко В.М., Абрамов С.К. // ЖФХ. 2019. Т. 93. № 4. С. 622
  9. 9. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. С. 70.
  10. 10. Shebeko Yu.N., Azatyan V.V., Bolodian I.A. et al. // Combust. and Flame. 2000. V. 121. P. 542.
  11. 11. Большова Т.А., Коробейничев О.П. // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42. № 5. С. 3.
  12. 12. Linteris G.T., Babushok V. // Proc. Combust. Inst. 2009. V. 32. P. 2535.
  13. 13. Шебеко Ю.Н., Шебеко А.Ю. // Пожарная безопасность. 2014. № 2. С. 106.
  14. 14. Glukhov I.S., Shebeko Yu.N., Shebeko A.Yu., Zuban A.V. // J. Loss Prev. Process. Ind. 2020. V. 66. P. 104195.
  15. 15. Азатян В.В. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 3. С. 291.
  16. 16. Azatyan V.V., Shebeko Yu.N., Shebeko A.Yu. et al. // J. Loss Prev. Process. Ind. 2007. V. 20. № 4‒6. P. 494.
  17. 17. Shebeko A.Yu., Shebeko Yu.N., Golov N.V., Zuban A.V., Yurkin A.A. // J. Loss Prev. Process. Ind. 2017. V. 46. P. 195.
  18. 18. Sinev M.Yu. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2007. V. 1. № 4. P. 412.
  19. 19. Dryer F.L., Chaos M. // Combust. and Flame. 2008. V. 152. P. 293.
  20. 20. Chaos M., Dryer F.L. // Comb. Sci. Tech. 2008. V. 180. № 6. P. 1053.
  21. 21. Schonborn A., Sayad P., Konnov A.A., Klingmann J. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. № 23. P. 12 166.
  22. 22. Азатян В.В., Абрамов С.К., Борисов А.А., Прокопенко В.М., Чапышева Н.В. // ЖФХ. 2013. Т. 87. № 3. С. 409
  23. 23. Азатян В.В., Ведешкин Г.К., Филатов Ю.М. // Вестн. РАН. 2019. Т. 89. № 3. С. 279.
  24. 24. Налбандян А.Б., Воеводский В.В. Механизм окисления и горения водорода. М.: Изд-во АН СССР, 1949.
  25. 25. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: Наука, 1974.
  26. 26. Забайкин В.А., Perkov E.V., Tret’yakov P.K. // Физика горения и взрыва. 1997. Т. 33. № 3. С. 70.
  27. 27. Козлов С.Н., Александров Е.Н., Кузнецов Н.М., Маркевич Е.А. // Хим. физика. 2013. Т. 32. № 11. С. 75.
  28. 28. Александров Е.Н., Маркевич Е.А., Козлов С.Н., Частухин Д.С., Кузнецов Н.М. // Физика горения и взрыва. 2013. Т. 49. № 1. С. 3.
  29. 29. Маркевич Е.А., Козлов С.Н., Александров Е.Н., Кузнецов Н.М. // Хим. физика. 2014. Т. 33. № 6. С. 47.
  30. 30. Rubtsov N.M. Key Factors of Combustion. From Kinetics to Gas Dynamics. Cham, Switzerland: Springer, 2017.
  31. 31. Tingas E.Al., Kyritsis D.C., Goussis D.A. // J. Energy Eng. 2019. V. 145(1). P. 04018074.
  32. 32. Cantwell B.J. // Annu. Rev. Fluid Mech. 1981. V. 13. P. 457.
  33. 33. Репик Е.У., Соседко Ю.П. Турбулентный пограничный слой. М.: Физматлит, 2007.
  34. 34. Hu E., Pan L., Gao Z. et al. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 13261.
  35. 35. Mulvihill C.R., Petersen E.L. // Proc. Combust. Inst. 2019. V. 37. Issue 1. P. 259; https://doi.org/10.1016/j.proci.2018.05.024
  36. 36. Abagyan A.A., Adamov E.O., Burlakov E.V. // Proc. IAEA Conf. (Intern.). IAEA-J4-TC972. Vienna, Austria: Springer, 1996. P. 46.
  37. 37. Saji G. // Nucl. Eng. Des. 2016. V. 307 P. 64; https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2016.01.039
  38. 38. Von Sonntag C., Schuchmann H.-P. // Methods Enzymol. 1994. V. 233. P. 3; https://doi.org/10.1016/S0076-6879 (94)33004-2
  39. 39. Macdonald D.D., Engelhardt G.R., Petrov A.A // Corros. Mater. Degrad. 2022. V. 3. P. 470; https://doi.org/10.3390/cmd3030028
  40. 40. CHEMKIN-Pro 15112. CK-TUT-10112-1112-UG-1. Reaction Design: San Diego, 2011.
  41. 41. Keromnes A., Metcalfe W.K., Heufer K.A. et al. // Combust. and Flame. 2013. V. 160. P. 995.
  42. 42. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 66.
  43. 43. Goos E., Burcat A., Ruscic B. New NASA thermodynamic polynomials database with active thermochemical tables updates. Argonne Natl. Labor., Tech.-Israel Inst. Technol., Chicago, IL, Tel-Aviv. Rep. ANL 05/20, TAE 960. 2016; http://garfield.chem.elte.hu/Burcat/burcat.html
  44. 44. Grune J., Sempert K., Haberstroh H., Kuznetsov M., Jordan T. // J. Loss Prev. Process. Ind. 2013. V. 26. P. 317.
  45. 45. Yakovenko I.S., Ivanov M.F., Kiverin A.D., Melnikova K.S. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. P. 1894; https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.11.138
  46. 46. Volodin V.V., Golub V.V., Kiverin A.D. et al. // Combust. Sci. Tech. 2021. V. 193. Issue. 2. P. 225; https://doi.org/10.1080/00102202.2020.1748606
  47. 47. Яковенко И.С., Медведков И.С., Киверин А.Д. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 1.
  48. 48. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 68.
  49. 49. Qiao L., Kim C.H., Faeth G.M. // Combust. and Flame. 2005. V. 143. P. 79.
  50. 50. Sanchez A.L., Williams F.A. // Progr. Energy Combust. Sci. 2014. V. 41. P. 1.
  51. 51. Коробейничев O.П., Шмаков А.Г., Рыбицкая И.В. и др. // Кинетика и катализ. 2009. Т. 50. № 2. С. 170.
  52. 52. Козлов С.Н., Тереза А.М., Медведев С.П. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 34.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library