Везде

RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

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

Ignition of anthracite by a laser pulse

You can
PII
S0207401X25030047-1
DOI
10.31857/S0207401X25030047
Publication type
Article
Status
Published
Authors
B. P. Aduyev
  • Affiliation: Federal Research Center of Coal and Coal-Chemistry of Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume 44 / Issue number 3
Pages
37-48
Abstract
The ignition of tableted samples (ρ = 1 g/cm3) of microparticles (d ≤ 63 microns) of anthracite by laser pulses (532 nm, 10 ns, (0.15–0.5) 109 W/cm2) was studied. When the critical energy density Hcr(1) ≈ 0.15 J/cm2 is exceeded, an optical breakdown of the sample surface occurs during the laser pulse and the formation of a plasma flare with a lifetime of ≥ 5 microseconds. The amplitude of the plasma glow, depending on the energy density of the laser pulses, is described in the framework of the optical breakdown model. The presence of the following atoms and molecules in plasma was identified by the luminescence spectra: C, C+, Ca+, Fe+, Fe, CN, C2, CO. At a density of H > Hcr(2), in anthracite samples, as in hard coals, thermochemical reactions are initiated in the volume of microparticles, the release and ignition of volatile substances and №n-volatile residue in a submillisecond time interval.
Keywords
уголь пылеугольное топливо лазерное зажигание горение
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
6

References

  1. 1. Кислов В.М., Цветков М.В., Зайченко А.Ю. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 27. https://doi.org/10.31857/S0207401X21090053
  2. 2. Paul L.D., Seeley R.R. // Corrosion. 1991. V. 47. № 2. P. 152. https://doi.org/10.5006/1.3585231
  3. 3. Askarova A.S., Karpenko E.I., Lavrishcheva Y.I. et al.// IEEE Trans. Plasma Sci. 2007. V. 35. P. 1607. https://doi.org/10.1109/TPS.2007.910142
  4. 4. Masserle V.E., Karpenko E.I., Ustimenko A.B., Lavrichshev O.A. // Fuel Proc. Tech. 2013. V. 107. P. 93. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2012.07.001
  5. 5. Туктакиев Г.С., Лайко Л.Л. Способ сжигания пылевидного топлива: Патент РФ 2557967 C1 // Б. И. 2015. № 21. С. 11.
  6. 6. Туктакиев Г.С., Лайко Л.Л. Способ сжигания пылевидного топлива: Патент РФ 2559658 C1 // Б. И. 2015. № 22. С. 11.
  7. 7. Коротких А.Г., Сорокин И.В., Селихова Е.А., Архипов В.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 7. С. 32. https://doi.org/10.31857/S0207401X20070080
  8. 8. Phuoc T.X., Mathur M.P., Ekmann J.M. // Combust. and Flame. 1993. V. 93. № 1–2. P. 19. https://doi.org/10.1016/0010- 2180(93)90081-D
  9. 9. Vartak S.D., Gubba S.R., Narayanan K.L. et al. System and method for laser ignition of fuel in a coal-fired burner WO2022/126074 A1. 2022. P. 37.
  10. 10. Валиулин С.В., Онищук А.А., Палеев Д.Ю. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 4. С. 41. https://doi.org/10.31857/S0207401X21040130
  11. 11. Taniguchi M., Kobayashi H., Kiyama K., Shimogori Y. // Fuel. 2009. V. 88. № 8. P. 1478.
  12. 12. Yang Q., Peng Z. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2010. V. 35. № 10. P. 4715.
  13. 13. Манжос Е.В., Коржавин А.А., Козлов Я.В., Намятов И.Г. // Горение и взрыв. 2021. Т. 14. № 3. С. 98. https://doi.org/10.30826/CE21140309
  14. 14. Chen J.C., Taniguchi M., Narato K., Ito K. // Combust. and Flame. 1994. V. 97. № 1. P. 107. https://doi.org/10.1016/0010- 2180(94)90119-8
  15. 15. Глова A.Ф., Лысиков A.Ю., Зверев М.М. // Квантовая электрон. 2009. Т. 39. № 6. С. 537. https://doi.org/10.1070/QE2009v039n06ABEH013906
  16. 16. Taniguchi M., Kobayashi H., Kiyama K., Shimogori Y. // Fuel. 2009. V. 88. № 8. P. 1478. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2009.02.009
  17. 17. Boiko V.M., Volan’skii P., Klimkin V.F. // Combust. Explos. Shock. Waves. 1981. V. 17. № 5. P. 545. https://doi.org/10.1007/BF00798143
  18. 18. Погодаев В.А. // Физика горения и взрыва. 1984. Т. 20. № 1. С. 51. https://doi.org/10.1007/BF00749917
  19. 19. Kuzikovskii A.V., Pogodaev V.A. // Combust. Explos. Shock. Waves. 1977. V. 13. № 5. P. 666. https://doi.org/10.1007/BF00742231
  20. 20. Phuoc T.X., Mathur M.P., Ekmann J.M. // Combust. and Flame. 1993. V. 94. № 4. P. 349. https://doi.org/10.1016/0010-2180 (93)90119-Ng
  21. 21. Aduev B.P., Kraft Y.V., Nurmukhametov D.R., Ismagilov Z.R. // Combust. Sci. Tech. 2024. V. 196. № 2. P. 274. https://doi.org/10.1080/00102202.2022.2075699
  22. 22. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Крафт Я.В., Исмагилов З.Р. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 13. https://doi.org/10.31857/S0207401X22030025
  23. 23. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Нелюбина Н.В. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X23030032
  24. 24. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Нелюбина Н.В. и др. // ЖПС. 2021. Т. 88. № 4. С. 582.
  25. 25. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Белокуров Г.М. и др. // ХТТ. 2021. № 3. С. 65. https://doi.org/10.31857/S0023117721030026
  26. 26. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Лисков И.Ю., Исмагилов З.Р. // Квантовая электрон. 2023. Т. 53. № 5. С. 430.
  27. 27. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Волков В.Д. и др. // ЖПС. 2023. Т. 90. № 4. С. 614.
  28. 28. Левшин Л.В., Салецкий А.М. Люминесценция и ее измерения. М.: Изд-во МГУ, 1989.
  29. 29. Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Звеков А.А. и др. // ПТЭ. 2015. № 6. С. 60. https://doi.org/10.7868/S0032816215050018
  30. 30. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Курс лекций. М.: Наука, 1989.
  31. 31. NIST. Standard Reference Database 78. https://dx.doi.org/10.18434/T4W30F
  32. 32. Camacho J.J., Santos M., Diaz L., Poyato J.M.L. // J. Phys. D. 2018. V. 41. Issue 21. P. 215206. https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/21/215206
  33. 33. Пирс Р., Гейдон А. Отождествление молекулярных спектров. M.: Изд-во иностр. лит., 1949.
  34. 34. LIFBASE. Database and spectral simulation for diatomic molecules (v. 1.6); https://www.sri.com/platform/lifbase-spectroscopy-tool/
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