Математическая модель зажигания частицы гелеобразного топлива в высокотемпературной воздушной среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

По результатам ранее выполненных экспериментальных исследований в рамках математического аппарата механики сплошной среды и теории химической кинетики разработана математическая модель зажигания горючей частицы типичного гелеобразного топлива на основе органического полимерного загустителя в разогретом воздухе. Она описывает процесс, соответствующий предельному режиму, при котором характерные времена прогрева топлива и формирующейся парогазовой смеси много больше характерных времен химического реагирования горючего и окислителя в газовой среде. Удовлетворительные результаты верификации математической модели и алгоритма численного решения позволили сделать вывод о возможности применения разработанного подхода для достаточно достоверного прогнозирования характеристик зажигания рассматриваемого класса гелеобразных топлив. Для одиночных частиц гелеобразного топлива размерами 0.25–2.00 мм, нагреваемых в воздушной среде при температурах 750–1473 К, времена задержки воспламенения составляют от 0.3 до 10.0 с.

Об авторах

Д. О. Глушков

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: kkp1@tpu.ru
Россия, Томск

К. К. Паушкина

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: kkp1@tpu.ru
Россия, Томск

А. О. Плешко

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kkp1@tpu.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Mishra D.P., Patyal A., Padhwal M. // Fuel. 2011. V. 90. № 5. P. 1805.
  2. Solomon Y., Natan B., Cohen Y. // Combust. and Flame. 2009. V. 156. № 1. P. 261.
  3. Vershinina K.Y., Glushkov D.O., Nigay A.G. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. № 16. P. 6830.
  4. Rapp D.C., Zurawski R.L. // Pros. 24th Joint Propulsion Conf. Boston, Massachusetts, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1988. P. 1.
  5. Hodge K.F., Crofoot T.A., Nelson S. // Pros. 35th Joint Propulsion Conf. Reston, Virigina, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1999. P. 1.
  6. Varma M., Pein R. // Intern. J. Energ. Mater. Chem. Propuls. 2009. V. 8. № 6. P. 501.
  7. Caldas Pinto P., Hopfe N., Ramsel J. et al. // Pros. 7th Europ. conf. for aeronautics and space sciences (EUCASS). Milan, Italy: EUCASS association, 2017. P. 1.
  8. Hassid S., Natan B. // J. Propuls. Power. 2013. V. 29. № 6. P. 1337.
  9. Nave O., Bykov V., Gol’Dshtein V. et al. // Fuel. 2011. V. 90. № 11. P. 3410.
  10. He B., Nie W., Feng S. et al. // Propellants, Explos. Pyrotech. 2013. V. 38. № 5. P. 665.
  11. Guan H.-S., Li G.-X., Zhang N.-Y. // Acta Astronaut. 2018. V. 144. P. 119.
  12. Jyoti B.V.S., Naseem M.S., Baek S.W. et al. // Combust. and Flame. 2017. V. 183. P. 102.
  13. von Kampen J., Alberio F., Ciezki H.K. // Aerosp. Sci. Technol. 2007. V. 11. № 1. P. 77.
  14. Лемперт Д.Б., Казаков А.И., Дорофеенко Е.М. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 7. С. 17.
  15. Glushkov D.O., Kuznetsov G. V., Nigay A.G. et al. // J. Energy Inst. 2019. V. 92. № 6. P. 1944.
  16. Glushkov D.O., Nigay A.G., Yanovsky V.A. et al. // Energy and Fuels. 2019. V. 33. № 11. P. 11812.
  17. Glushkov D.O., Pleshko A.O., Yashutina O.S. // Intern. J. Heat Mass Transf. 2020. V. 156. P. 119895.
  18. Glushkov D.O., Kuznetsov G.V., Nigay A.G. et al. // Powder Technol. 2020. V. 360. P. 65.
  19. Глушков Д.О., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. // Хим. физика. 2014. Т. 33. № 4. С. 38.
  20. Glushkov D.O., Paushkina K.K., Pleshko A.O. et al. // Fuel. 2022. V. 313. P. 123024.
  21. Reid R.C., Sherwood T.K., Street R.E. // Phys. Today. 1959. V. 12. № 4. P. 38.
  22. Юренев В.Н., Лебедев П.Д. Теплотехнический справочник. Т. 1. М.: Энергия, 1975.
  23. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: ООО “Старс”, 2006.
  24. Штехер М.С. Топлива и рабочие тела ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1976.
  25. Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965.
  26. Глушков Д.О., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. и др. Гелеобразные топлива: приготовление, реология, распыление, горение. Новосибирск: СО РАН, 2020.
  27. Вершинина К.Ю., Глушков Д.О., Кузнецов Г.В. и др. // Химия твердого топлива. 2016. № 2. С. 21.
  28. Лебедева Е.А., Астафьева С.А., Истомина Т.С. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 24.
  29. Гудкова И.Ю., Зюзин И.Н., Лемперт Д.Б. // Хим. физика. 2022. T. 41. № 1. С. 34.
  30. Зюзин И.Н., Гудкова И.Ю., Лемперт Д.Б. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 52.

Дополнительные файлы


© Д.О. Глушков, К.К. Паушкина, А.О. Плешко, 2023

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».