ПОДАВЛЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ В АЦЕТИЛЕНОСОДЕРЖАЩЕЙ СМЕСИ В ПЛОСКОМ КАНАЛЕ С ПРЕПЯТСТВИЯМИ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Представлены результаты численного исследования взаимодействия сформированной ячеистой волны детонации, распространяющейся в заполненном покоящейся разбавленной аргоном стехиометрической ацетилено-кислородной смесью плоском канале, с расположенными в нем одиночными и множественными препятствиями прямоугольной формы. Исследование проведено с целью определения условий, обеспечивающих подавление детонации. Установлено, что для гашения детонационного горения одиночным препятствием достаточно, чтобы его высота превышала критическое значение, зависящее от ширины канала. Для препятствий докритической высоты были предложены способы разрушения детонации посредством увеличения количества препятствий и выбора расстояния между ними.

Об авторах

Т. А Журавская

МГУ имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики

Email: zhuravskaya@imec.msu.ru
Москва, Россия

В. А Левин

МГУ имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики

Москва, Россия

В. А Лакеев

МГУ имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики; МГУ имени М.В. Ломоносова, механико-математический факультет

Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. Васильев А.А., Пинаев А.В., Трубицын А.А., Грачёв А.Ю., Троцюк А.В., Фомин П.А., Трилис А.В. Что горит в шахте: метан или угольная пыль? // Физика горения и взрыва. 2017. Т. 53. № 1. С. 11–18. https://doi.org/10.15372/FGV20170102
  2. Bedarev I.A., Fedorov A.V. Mathematical modeling of the detonation wave and inert particles interaction at the macro and micro levels // J. Phys. Conf. Ser. 2017. V. 894. 012008. https://doi.org/10.1088/1742-6596/894/1/012008
  3. Тропин Д.А., Фёдоров А.В. Ослабление и подавление детонационных волн в реагирующих газовых смесях облаками инертных микро- и наночастиц // Физика горения и взрыва. 2018. Т. 54. № 2. С. 82–88. https://doi.org/10.15372/FGV20180209
  4. Obara T., Sentanuhady J., Tsukada Y., and Ohyagi S. Reinitiation process of detonation wave behind a slit-plate // Shock Waves. 2008. V. 18. P. 117–127. https://doi.org/10.1007/s00193-008-0147-9
  5. Медведев С.П., Хомик С.В., Гельфанд Б.Е. Регенерация и подавление детонации водородовоздушной смеси преградой с отверстиями // Химическая физика. 2009. Т. 28. № 12. С. 52–60.
  6. Qin H., Lee J.H.S., Wang Z., and Zhuang F. An experimental study on the onset processes of detonation waves downstream of a perforated plate // Proc. Combust. Inst. 2015. V. 35. No. 2. P. 1973–1979. https://doi.org/10.1016/j.proci.2014.07.056
  7. Шарыпов О.В., Пирогов Е.А. О механизме ослабления и срыва газовой детонации в каналах с акустически поглощающими стенками // Физика горения и взрыва. 1995. Т. 31. № 4. С. 71–76.
  8. Teodorczyk A., Lee J.H.S. Detonation attenuation by foams and wire meshes lining the walls // Shock Waves. 1995. V. 4. P. 225–236. https://doi.org/10.1007/BF01414988
  9. Radulescu M.I., Lee J.H.S. The failure mechanism of gaseous detonations: experiments in porous wall tubes // Combustion and Flame. 2002. V. 131. No. 1–2. P. 29–46. http://dx.doi.org/10.1016/S0010-2180(02)00390-5
  10. Bivol G.Yu., Golovastov S.V., and Golub V.V. Detonation suppression in hydrogen–air mixtures using porous coatings on the walls // Shock Waves. 2018. V. 28. P. 1011–1018. https://doi.org/10.1007/s00193-018-0831-3
  11. Левин В.А., Журавская Т.А. Управление детонационным горением посредством предварительной подготовки газовой смеси // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 4. С. 40–44. https://doi.org/10.21883/PJTF.2020.04.49050.18074
  12. Журавская Т.А., Левин В.А. Управление детонационной волной в канале с препятствиями посредством предварительной подготовки газовой смеси // Изв. РАН. МЖГ. 2020. № 4. С. 59–68.
  13. Левин В.А., Журавская Т.А. Гашение детонационного горения водородно-воздушной смеси в плоском канале // Письма в ЖТФ. 2023. Т. 49. № 18. С. 42–46. https://doi.org/10.21883/PJTF.2023.18.56177.19657
  14. Журавская Т.А., Левин В.А. Разрушение детонационной волны в плоском канале с множественными барьерами // Изв. РАН. МЖГ. 2024. № 2. С. 139–149.
  15. Tropin D., Temerbekov V. Numerical simulation of detonation wave propagation through a rigid permeable barrier // Int. J. Hydrog. Energy. 2022. V. 47. No. 87. P. 37106–37124. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.08.256
  16. Yang T., He Q., Ning J., Li J. Experimental and numerical studies on detonation failure and re-initiation behind a half-cylinder // Int. J. Hydrog. Energy. 2022. V. 47. No. 25. P. 12711–12725. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.01.230
  17. Burcat A., Ruscic B. Third millennium ideal gas and condensed phase thermochemical database for combustion with updates from active thermochemical tables. Argonne National Lab. (ANL), Argonne, 2005. № ANL-05/20.
  18. Varatharajan B., Williams F.A. Chemical-kinetic descriptions of high-temperature ignition and detonation of acetylene-oxygen-diluent systems // Combustion and Flame. 2001. V. 124. № 4. P. 624–645. https://doi.org/10.1016/S0010-2180(00)00235-2
  19. Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976. 400 c.
  20. Солоухин Р.И. Ударные волны и детонация в газах. М.: ГИФМЛ, 1963. 176 с.
  21. Lee J.H.S. The Detonation Phenomenon. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. 388 p.
  22. Shepherd J.E. Detonation in gases // Proc. Combust. Inst. 2009. V. 32. No. 1. P. 83–98. https://doi.org/10.1016/j.proci.2008.08.006
  23. Akbar R. Mach reflection of gaseous detonations. Thesis. New York: Rensselaer Polytechnic Institute, 1997. 113 р.
  24. Митрофанов В.В., Солоухин Р.И. О дифракции многофронтовой детонационной волны // Докл. АН СССР. 1964. Т. 159. № 5. С. 1003–1006.
  25. Pintgen F., Shepherd J.E. Detonation diffraction in gases // Combustion and Flame. 2009. V. 156. No. 3. P. 665–677. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2008.09.008
  26. Bhattacharjee R.R., Lau-Chapdelaine S.S.M., Maines G., Maley L., and Radulescu M.I. Detonation re-initiation mechanism following the Mach reflection of a quenched detonation. Proc. Combust. Inst. 2013. V. 34. No. 2. P. 1893–1901. https://doi.org/10.1016/j.proci.2012.07.063
  27. Voevodin Vl., Antonov A., Nikitenko D., Shvets P., Sobolev S., Sidorov I., Stefanov K., Voevodin Vad., and Zhumatiy S. Supercomputer Lomonosov-2: Large Scale, Deep Monitoring and Fine Analytics for the User Community // Supercomputing Frontiers and Innovations. 2019. V. 6. No. 2. P. 4–11. https://doi.org/10.14529/jsfi190201

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).