KRITERII FORMIROVANIYa VIKhREVOGO TEChENIYa PRI RASPROSTRANENII PLAMENI V KANALE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлены результаты анализа условий развития неустойчивости течения при распространении пламени в канале от закрытого торца. Предложена методика анализа устойчивости течения Блазиуса, позволяющая предсказывать формирование вихревого течения перед фронтом пламени на начальной стадии его эволюции. Показано, что в зависимости от состава смеси и соответствующей интенсивности горения возможны два характерных режима течения — устойчивого и неустойчивого, с формированием вихревых структур. По предложенной методике проведена оценка критической степени разбавления стехиометрической ацетилен-кислородной смеси азотом, соответствующей границе устойчивости течения.

References

  1. Uriew P.A., Oppenheim A.K. Experimental Observations of the Transition to Detonation in an Explosive Gas // Proc. R. Soc. Lond. A. 1966. V. 295. № 1440. P. 13.
  2. Kuznetsov M., Alekseev V., Matsukov I., Dorofeev S. DDT in a Smooth Tube Filled with a Hydrogen–Oxygen Mixture // Shock Waves. 2005. V. 14. P. 205.
  3. Birol G.Y., Golovastov S.V., Golub V.V. Flame Acceleration in Rough Narrow Channels // PSEP. 2024. V. 191. P. 736.
  4. Krivosheyev P., Novitski A., Penyazkov O. Flame Front Dynamics, Shape, and Structure on Acceleration and Deflagration-to-detonation Transition // Acta Astronaut. 2023. V. 204. P. 692.
  5. Киверин А.Д., Яковенко И.С. Высокоскоростные режимы распространения пламени в канале и переход к детонации // ТВТ. 2020. Т. 58. № 4. С. 707.
  6. Ullantisky V.Y., Barnev J.S., Shierker A.A. et al. Detonation Spraying Behaviour of Refractory Metals: Case Studies for Mo and Ta-based Powders // Adv. Powder Technol. 2018. V. 29. № 8. P. 1859.
  7. Smirnov N.N., Betelin V.B., Nikitin V.F. et al. Detonation Engine Fed by Acetylene–Oxygen Mixture // Acta Astronaut. 2014. V. 104. № 1. P. 134.
  8. Иванов М.Ф., Киверин А.Д., Смыслашка А.Е., Зайченко В.М. Об использовании водорода в качестве топлива для двигателей в энергетическом цикле удаленных производственных объектов // ЖТФ. 2018. Т. 88. № 1. С. 147.
  9. Смыслашка А.Е., Киверин А.Д. Перемешивание водорода с воздухом и его горение при прямой струйной подаче в камеру сгорания малого объема // ТВТ. 2024. Т. 62. № 2. С. 297.
  10. Liang W., Law C.K. Supergravity Effects on Flame Propagation and Structure in Hydrogen/Air Mixtures // Acta Mech. Sin. 2024. V. 40. № 724098.
  11. Gao J., Wang L., Hu S. et al. The Free Radical Mechanism of Electromagnetic Field Affecting Explosion of Premixed Methane // Combust. Flame. 2021. V. 234. P. 111649.
  12. Голуб В.В., Бакланов Д.И., Головастов С.В., Иванов К.В., Иванов М.Ф., Киверин А.Д., Володин В.В. Воздействие акустического поля на развитие пламени и переход в детонацию // ТВТ. 2010. Т. 48. № 6. С. 901.
  13. Kirkumova A.I., Cheshko A.D. Complex Gravity-acoustic Impact on M-flame Structure // Acta Astronaut. 2023. V. 204. P. 776.
  14. Xiao X., Zhao G., Zhou W., Martynenko S. Large-eddy Simulation of Transpiration Cooling in Turbulent Channel with Porous Wall // Appl. Therm. Eng. 2018. V. 145. P. 618.
  15. Kiverin A., Kichatov B., Korshunov A. et al. Experimental and Numerical Study of Gas Injection Effect on the Methane–Air Combustion inside a Coaxial Burner // Fluids. 2021. V. 6. № 2. P. 60.
  16. Valiev D., Bychkov V., Akkerman V. et al. Flame Acceleration in Channels with Obstacles in the Deflagration-to-detonation Transition // Combust. Flame. 2010. V. 157. № 5. P. 1012.
  17. Barfuss C., Heilbronn D., Sattelnayer T. Impact of Local Flame Quenching on the Flame Acceleration in H2-CO-air Mixtures in Obstructed Channels // J. Loss Prev. Process Ind.. 2021. V. 71. P. 104491.
  18. Oran E.S., Gamezo V.N. Origins of the Deflagration-to-detonation Transition in Gas-phase Combustion // Combust. Flame. 2007. V. 148. № 1–2. P. 4.
  19. Ярков А.В., Киверин А.Д., Яковенко И.С. Эволюция пограничного слоя в канале при нестационарном горении газовой смеси // ИФЖ. 2024. Т. 97. № 7. С. 1750.
  20. Yarkov A., Yakovenko I., Kiverin A. Mechanism of Spontaneous Acceleration of Slow Flame in Channel // Fire. 2024. V. 7. № 10. P. 362.
  21. Kiverin A., Yarkov A., Yakovenko I. On the Features of Numerical Simulation of Hydrogen Self-ignition under High-pressure Release // Computation. 2024. V. 12. № 5. P. 103.
  22. Varatharajan B.N., Williams F.A. Chemical-kinetic Descriptions of High-temperature Ignition and Detonation of Acetylene–Oxygen–Diluent Systems // Combust. Flame. 2001. V. 124. № 4. P. 624.
  23. Головизнин В.М., Зайцев М.А., Карабасов С.А. Новые алгоритмы вычислительной гидродинамики для многопроцессорных вычислительных комплексов: Монография. М.: Изд-во Московского ун-та, 2013.
  24. Bykov V., Kiverin A., Koksharov A., Yakovenko I. Analysis of Transient Combustion with the Use of Contemporary CFD Techniques // Comput. Fluids. 2019. V. 194. P. 104310.
  25. Drazin P.G., Reid W.H. Hydrodynamic Stability. 2nd ed. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1981.
  26. Clanet C., Searby G. On the “Tulip Flame” Phenomenon // Combust. Flame. 1996. V. 105. № 1–2. P. 225.
  27. Yakovenko I.S., Kiverin A., Krivosheyev P. et al. Burning Rate Estimation Based on Flame Evolution in a Channel // Acta Astronaut. 2023. V. 204. P. 768.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».