- Код статьи
- 10.31857/S0207401X24050074-1
- DOI
- 10.31857/S0207401X24050074
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 43 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 59-67
- Аннотация
- Фронт пламени хорошо перемешанной разбавленной смеси метан–кислород при 298 К и 100–300 Торр, распространяющийся мимо полых цилиндрических и конических препятствий, ориентированных вдоль оси реактора, не образует за ними дорожки фон Кармана; однако при тех же условиях после препятствия в потоке горячих продуктов возникает вихревая неустойчивость. Причина того, что вихри не наблюдаются за препятствием при распространении пламени, но появляются в процессе распространения отраженного потока горячих продуктов, заключается в том, что перенос тепла уменьшает кривизну пламени и приводит к его стабилизации. Действительно, выпуклые участки зоны химической реакции в горючей смеси по отношению к холодным отдают больше тепла, чем в плоском пламени: тепло от них передается не только вперед в направлении распространения пламени, но и в боковых направлениях. Возникающее в результате охлаждение зоны реакции приводит к отставанию областей пламени, которые вырвались вперед. Противоположная ситуация наблюдается в вогнутых областях, где температура повышается по тем же причинам. Скорость реакций увеличивается, и они распространяются быстрее по мере распространения пламени. Таким образом, поверхность изогнутого фронта пламени выравнивается. Другими словами, теплопроводность оказывает стабилизирующее действие на искривленное пламя. Этот эффект отсутствует в нереагирующем газе. Численные оценки на основе акустического приближения уравнений Навье–Стокса для сжимаемой реагирующей среды позволили учесть основную наблюдаемую особенность набегания фронта пламени на препятствие в форме цилиндра: при распространении пламени за препятствием не наблюдается дорожки фон Кармана. Таким образом, качественная модель позволяет получить как режим возникновения неустойчивости фон Кармана в химически инертном газе, так и её отсутствие при распространении пламени.
- Ключевые слова
- горение метана неустойчивость вихрь препятствие цилиндр конус малое число Маха уравнения Навье–Стокса
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 2
Библиография
- 1. Lovett J.A., Brogan T.P., Philippona D.S., Keil B.V., Thompson T.V. // Proc. 40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conf. and Exhibit. AIAA 2004-4192. Fort Lauderdale, Florida, 2004.
- 2. Ebrahimi H.B. // Proc. 42nd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conf. and Exhibit, AIAA 2006-4916. Sacramento, California, 2006.
- 3. Ballal D.R. // Proc. 40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conf. and Exhibit, AIAA 2004-3546. Fort Lauderdale, Florida, 2004.
- 4. Magnussen B.F. // Proc. ECCOMAS Thematic Conf. on Comput. Combust. Lisbon, 2005.
- 5. Goldin G.M. // Proc. 43rd AIAA Aerospace Sci. Meet. and Exhibit. AIAA 2005-555. Reno, Nevada, 2005.
- 6. Gokulakrishnan P., Bikkani R., Klassen M.S., Roby R.J. // Proc. 47th AIAA Aerospace Sci. Meet. Including. The New Horizons Forum and Aerospace Exposition. Orlando, Florida, 2009.
- 7. Cross C.N. PhD Thesis. Georgia Institute of Technology, 2011.
- 8. Tovar J.M. Master of Science Thesis. Univ. of California, 2015.
- 9. Hu J., Wang Z., Zhao W., Sun S., Sun C., Guo C. // J. Mar. Sci. Eng. 2020. V. 8. P. 195.
- 10. Rubtsov N.M., Chernysh V.I., Tsvetkov G.I., Troshin K.Ya. // FirePhysChem. 2021. V. 1. P. 174.
- 11. Рубцов Н.М., Калинин А.П., Цветков Г.И., Трошин К.Я., Родионов А.И. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 11. С. 42.
- 12. Калинин А.П., Рубцов Н.М., Виноградов А.Н., Егоров В.В., Матвеева Н.А., Родионов А.И., Сазонов А.Ю., Трошин К.Я., Цветков Г.И., Черныш В.И. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 5. С. 23.
- 13. Родионов А.И., Рубцов Н.М., Виноградов А.Н., Калинин А.П., Родионов И.Д., Трошин К.Я., Цветков Г.И., Черныш В.И., Сеплярский Б.С. // Хим.физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 82.
- 14. Трошин К.Я., Рубцов Н.М., Цветков Г.И., Черныш В.И. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 25.
- 15. Alasard T. // Arch. Rational Mech. Anal. 2006. V. 180. P. 1.
- 16. Akkerman V., Bychkov V., Petchenko A., Eriksson L.-E. // Combust. and Flame. 2006. V. 145. P. 206.
- 17. Backstrom G. Simple Fields of Physics by Finite Element Analysis. GB Publishing, 2005.
- 18. Lewis B., Von Elbe G. Combustion, flames and explosions of gases. Acad. Press Inc., 1987.
- 19. Таблицы физических величин / Под ред. Кикоина И.К. М.: Атомиздат, 1976 .
- 20. Lighthill M.J. // Proc. Roy. Soc. Lond. A. 1954. V. 222. P. 1.
