ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫ. II. АДИАБАТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД ИНДУКЦИИ

  • Я. И. Вовчук Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И.И. Мечникова
  • О. С. Рогульская Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И.И. Мечникова
  • О. В. Симулина Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И.И. Мечникова
Ключевые слова: гибридная газовзвесь, твердое горючее, окислитель, реакция

Аннотация

В работе с использованием теоретической модели, основанной на двухтемпературном приближении, рассмотрено влияние параметров гибридной газовзвеси частиц твердого горючего на величину адиабатического периода индукции. В первом приближении без учета выгорания твердого и газообразного горючих, а также окислителя, проведено численное решение нестационарной задачи с
целью определения зависимостей времени задержки воспламенения гибридной газовзвеси от основных параметров дисперсной системы. В результате компьютерного эксперимента выявлены
основные механизмы и физические закономерности процессов, которые определяют воспламенение такой гибридной смеси. Получена и проанализирована теоретическая зависимость периода
индукции гибридной газозовзвеси от массовой концентрации пыли в ней для условий, которые отвечают методике проведения экспериментального определения времен задержки воспламенению
газовзеси частиц. Расчет, проведенные в широком диапазоне изменения параметров взвеси, показал, что присутствие во взвеси газообразного горючего не изменяет характер зависимости адиабатического периода индукции от массовой концентрации твердого горючего для гибридной смеси. Причем, адиабатический период индукции смеси твердого и газообразного горючих всегда значительно меньше, чем для однокомпонентной взвеси частиц горючего. Вариация соотношения характерных времён тепловыделения поверхностной и газофазной химических реакций приводит к значительному изменению количественных значений времени задержки воспламенения hd ad τ . Обнаружено, что при разных значениях отношения энергий активации гомогенной и гетерогенной реакций ( ε21 < 1 или ε21 > 1), зависимости индукционного периода от содержания твердого горючего гибридной и однокомпонентной взвесией не только сильно отличаются количественно, но могут быть противоположными друг другу.

Литература

1. Вовчук В.Я., Рогульская О.С., Симулина О.В. Воспламенение гибридной системы. I. Критические условия. // Горение и плазмохимия.– 2013.Том 11. № 2. –С. 121-128.
2. Руманов Э.Н., Хайкин Б.И. Критические условия самовоспламенения совокупности частиц. // ФГВ. –1969. –Том 5.№ 1. –С. 129-136.
3. Клячко Л.А. Воспламенение совокупности частиц при гетерогенной реакции//Теплотехника.–1966.–№8. – С. 65-68.
4. Лисицын В.И., Руманов Э.Н., Хайкин Б.И. О периоде индукции при воспламенении совокупности частиц. //Физика горения и взрыва.– 1971. – Том 7. №1. – С. 3-9.
5. Семенов Н.Н. Тепловая теория горения и взрывов.//УФН. – 1940. –Том 5. 23, вып. 3. – С. 251-292.
6. Вовчук Я.И., Рогульская О.С. Критические условия воспламенения гибридных газовзвесей.//Труды V Российской национальной конференции по теплообмену. Москва,МЭИ. –2010. – Том 3. –С. 157-160.
7. Вовчук В.Я., Рогульская О.С., Сторчак И.В. О воспламенении гибридной газовзвеси частиц. // Физика аэродисперсных систем. – 2010. –№.47. – С. 81-91.
8. Золотко А.Н., Вовчук Я.И., Шевчук В.Г., Полетаев Н.И. Воспламенение и горение газовзвесей. //Физика горения и взрыва. – 2005. –Том 41. №3. – С.3-14.
9. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. –М.: Наука, 1987. –491 с.
10. Мержанов А.Г., Барзыкин В.В., Абрамов В.Г. Теория теплового взрыва: от Н.Н. Семенова до наших дней // Химическая физика. –1996. –Tом 15. № 6. –C. 3 - 44.
11. Недин В.В., Нейков О.Д., Алексеев А.Г., Кривцов В.А. Взрывоопасность металлических порошков. – Киев: Наукова Думка, 1971. – 140 с.
12. Золотко А.Н., Клячко Л.А., Копейка К.М. и др. Воспламенение газовзвесей частиц. //Физика горения и взрыва. – 1977. –Том 13. №1. – С. 38-44.
Опубликован
2018-01-23
Раздел
Статьи