- Код статьи
- S0207401X25040035-1
- DOI
- 10.31857/S0207401X25040035
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 44 / Номер выпуска 4
- Страницы
- 19-30
- Аннотация
- Предложена двумерная модель горения перемешанной смеси метана с воздухом внутри плоскопараллельного канала щелевой горелки, состоящей из набора параллельных металлических пластин, изготовленных из жаростойкого материала. Задача описывается системой уравнений, представляющих законы сохранения энергии в газе и твердой фазе, массы и элементного состава газовой фазы с учетом протекания сложной химической реакции, теплообмена между газом и поверхностью пластин, теплового излучения нагретых пластин, теплопроводности в пластинах, молекулярного и конвективного тепло- и массопереноса в газе. Расчеты с использованием предложенной модели дают вполне адекватное представление о процессе горения в канале щелевой горелки. Получено количественное согласие с экспериментом по максимальному значению удельной мощности горения, которое может превышать 500 Вт/см2. При увеличении скорости газового потока (удельной мощности горения) зона химической реакции перемещается вдоль оси канала в сторону выхода, при этом фронт пламени с вершиной на оси симметрии канала сильнее вытягивается вдоль пластины. В стехиометрической смеси фронт пламени сдвигается ближе к входу в канал, а концентрация монооксида углерода в продуктах горения на выходе из канала значительно выше, чем в бедной смеси. При увеличении скорости газовой смеси на входе в канал концентрация CO на выходе из канала растет, хотя и остается небольшой. Полученные результаты качественно соответствуют экспериментальным результатам исследования горения метавоздушной смеси в канале щелевой горелки.
- Ключевые слова
- горение смесей метана с воздухом горение в канале щелевой горелки стабилизация пламени двумерное моделирование
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 1
Библиография
- 1. Shmelev V.M. // Combust. Sci. Technol. 2014. V. 186. № 7. P. 943. https://doi.org/10.1080/00102202.2014.890601
- 2. Брюханов О.Н., Крейнин Е.В., Мастрюков Б.С. Радиационный газовый нагрев. Л.: Недра, 1989.
- 3. Mujeebu M.A., Abdullah M.Z., Mohamad A.A. // Energy. 2011. V. 36. № 8. P. 5132. https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.06.014
- 4. Василик Н.Я., Шмелев В.М. // Горение и взрыв. 2019. Т. 12. № 1. С. 37. https://doi.org/10.30826/CE19120105
- 5. Vasilik N., Shmelev V. // Proc. Eighth Intern. Conf. on Advances in Civil, Structural and Environmental Engineering (ACSEE 2019). P. 16. https://doi.org/10.15224/978-1-63248-166-5-03
- 6. Hackert C.L., Ellzey J.L., Ezekoye O.A. // Combust. and Flame. 1999. V. 116. № 1–2. P. 177.
- 7. Палесский Ф.С., Минаев С.С., Фурсенко Р.В. и др. // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48. № 1. С. 21.
- 8. Шмелев В.М. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 8. С. 75. https://doi.org/10.31857/S0207401X20080099
- 9. Беляев А.А., Шмелев В.М., Василик Н.Я., Захаров А.А., Арутюнов В.С. // Горение и взрыв. 2020. Т. 13. № 2. С. 10. https://doi.org/10.30826/CE20130202
- 10. Вильямс Ф.А. Теория горения / Пер. с англ. М.: Наука, 1971.
- 11. Burcat A. Ideal gas thermodynamic data in polinomial form for combustion and air pollution use. Laboratory for Chemical Kinetics, ELTE Eötvös Lorand University, Budapest (Hungary). http://garfield.chem.elte.hu/Burcat/burcat.html
- 12. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 3-е изд., испр. и доп. М.: Наука, 1987.
- 13. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей / Пер. с англ. Л.: Химия, 1982.
- 14. Басевич В.Я., Беляев А.А., Посвянский В.С. и др. // Хим. физика. 2013. Т. 32. № 4. С. 87. https://doi.org/10.7868/S0207401X13040031
- 15. Михалкин В.Н., Сумской С.И., Тереза А.М. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X2208009X
- 16. Паланкоева А.С., Беляев А.А., Арутюнов В.С. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 7. https://doi.org/10.31857/S0207401X22060097
- 17. Арсентьев С.Д., Тавадян Л.А., Брюков М.Г., Паланкоева А.С., Беляев А.А., Арутюнов В.С. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 11. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X22110024
- 18. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Пер. с нем. М.: Наука, 1974.
- 19. Василик Н.Я., Шмелев В.М. // Горение и взрыв. 2020. Т. 13. № 2. С. 19. https://doi.org/10.30826/CE20130203
- 20. Vasilik N. // Proc. 2nd Intern. E-Conference on Advances in Engineering, Technology and Management (ICETM 2020). P. 29. https://doi.org/10.15224/978-1-63248-189-4-07
- 21. Василик Н.Я., Захаров А.А. // Горение и взрыв. 2020. Т. 13. № 4. С. 29. https://doi.org/10.30826/CE21130404
- 22. Василик Н.Я., Финяков С.В. // Там же. 2021. Т.14. № 3. С. 27. https://doi.org/10.30826/CE21140304
- 23. Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б. и др. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.
- 24. Беляев А.А., Ермолаев Б.С. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X23080034
