Роль эффективности соударений с третьим телом в самовоспламенении водородно-воздушных смесей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено численное моделирование самовоспламенения бедных (6% H2), стехиометрических и богатых (90% H2) водородно-воздушных смесей с целью исследования влияния эффективности соударений с третьим телом (chaperon efficiency (CE)) на величину задержки воспламенения, τ. Диапазоны изменения начальной температуры в расчетах составили 850–1000 К для P0 = 1 атм и 1000–1200 К для P0 = 6 атм. С использованием детального кинетического механизма установлено, что наибольшая чувствительность τ к CE характерна для реакции H + O2 + M = HO2 + M, что может приводить к изменению τ в 2–3 раза. Рост давления или отклонение от стехиометрии уменьшает чувствительность. Иной характер и значительно меньшее влияние CE обнаружены для реакции OH + OH + M = H2O2 + M.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. М. Тереза

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

Г. Л. Агафонов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

Э. К. Андержанов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

А. С. Бетев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

С. П. Медведев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

В. Н. Михалкин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук; Академия государственной противопожарной службы МЧС России

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва; Москва

С. В. Хомик

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

Т. Т. Черепанова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: tereza@chph.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Яковенко И. С., Медведков И. С., Киверин А. Д. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 85.
  2. Yakovenko I., Kiverin A. // Fire. 2023. V. 6. P. 239.
  3. Киверин А. Д., Медведков И. С., Яковенко И. С. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 11. С. 33.
  4. Nikitin V.F., Mikhalchenko E.V., Stamov L.I., Tyurenkova V.V., Smirnov N.N. // Acta Astronaut. 2023. V. 213. P. 156.
  5. Smirnov N.N., Azatyan V.V., Nikitin V.F. et al. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 49. Pt. B. P. 1315.
  6. Smirnov N.N., Nikitin V.F., Mikhalchenko E.V., Sta mov L.I., Tyurenkova V.V. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 49. Pt. B. P. 495.
  7. Saxena P., Williams F.A. // Combust. and Flame. 2006. V. 145. P. 316.
  8. Konnov A.A. // Combust. and Flame. 2008. V. 152. № 4. P. 507.
  9. Hong Z., Davidson D.F., Hanson R.K. // Combust. and Flame. 2011. V. 158. № 4. P. 633.
  10. Keromnes A., Metcalfe W.K., Heufer K.A. et al. // Combust. and Flame. 2013. V. 160. P. 995.
  11. Schonborn A., Sayad P., Konnov A.A., Klingmann J. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. № 23. P. 12166.
  12. Hashemi H., Christensen J.M., Gersen S., Glarborg P. // Proc. Combust. Inst. 2015. V. 35. P. 553.
  13. Smith G.P., Tao Y., Wang H. // Foundational Fuel Chemistry Model. Ver. 1.0 (FFCM-1), 2016. https://web.stanford.edu/group/haiwanglab/FFCM1/pages/FFCM1.html
  14. Власов П.А., Смирнов В.Н., Тереза А.М. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 6. С. 35.
  15. Jin S., Shu B., He X., Fernandes R., Li L. // Fuel. 2021. V. 303. № 121291.
  16. Zhang Y., Fu J., Xie M., Liu J. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. № 7. P. 5799.
  17. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К., Бетев А.С., Медведев С.П., Хомик С.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 66.
  18. Olm C., Zsely I.G., Palvolgyi R. et al. // Combust. and Flame. 2014. V. 161. № 9. P. 2219.
  19. Konnov A.A. // Combust. Flame. 2019. V. 203. P. 14.
  20. Weydahl T., Poyyapakkam M., Seljeskog M., Haugen N.E.L. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 36. № 18. P. 12025.
  21. Skrebkov O.V. Kostenko S.S., Smirnov A.L. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 3251.
  22. Кузнецов Н.М. Кинетика мономолекулярных реакций. М.: Наука, 1982.
  23. Baulch D.L., Bowman C.T., Cobos C.J. et al. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2005. V. 34. № 3. P. 757.
  24. Sanchez A.L., Williams F.A. // Progr. Energy Combust. Sci. 2014. V. 41. P. 1.
  25. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. С. 70.
  26. Ranzi E., Frassoldati A., Grana R. et al. // Progr. Energy Combust. Sci. 2012. V. 38. № 4. P. 468.
  27. Vlasov P.A., Kusnetsov N.M., Petrov Y.P., Ture tskii S.V. // Proc. 24th ICDERS (Intern.). Taiwan, Taipei, 2013. Paper 153. http://www.icders.org/ICDERS2013/abstracts/ICDERS2013-0153.pdf
  28. CHEMKIN-Pro 15112. CK-TUT-10112-1112-UG-1. Reaction Design: San Diego, 2011.
  29. Grune J., Sempert K., Haberstroh H., Kuznetsov M., Jordan T. // J. Loss Prevent. Proc. Industries. 2013. V. 26. P. 317.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость отклонения ∆ при использовании разных наборов значений CE для реакции (1) (символы) и (6) (линии) для бедной смеси (6% H2) при P0 = 1 (а) и 6 атм (б). Символы и линии соответствуют расчетам со значениями CE из работ [24] (1, 6), [16] (2, 7), [13] (3, 8), [10] (4, 9), [14] (5, 10).

Скачать (267KB)
Метаданные
3. Рис. 2. То же, что и на рис. 1, для стехиометрической смеси.

Скачать (282KB)
Метаданные
4. Рис. 3. То же, что и на рис. 1, для богатой смеси (90% H2).

Скачать (276KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».