Механизмы генерации и усиления волн сжатия при свободном распространении пламени

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Представлены результаты расчетно-теоретического анализа механизмов генерации и усиления ударных волн в процессе свободного распространения пламени. Выявлены два базовых механизма генерации ударных волн, соответствующие линейной и нелинейной стадиям развития гидродинамической неустойчивости фронта пламени. На примере высокоактивной горючей смеси продемонстрирована роль термоакустической неустойчивости в усилении ударных волн и создании условий для перехода к детонации.

Об авторах

Алексей Дмитриевич Киверин

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexeykiverin@gmail.com

кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией

Россия, ул. Ижорская, 13-2, 125412, Москва

Иван Сергеевич Яковенко

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: yakovenko.ivan@bk.ru

Candidate of Science in Physics and Mathematics, Senior Researcher

Россия, ул. Ижорская, 13-2, 125412, Москва

Список литературы

  1. Ng H. D., Lee J. Comments on explosion problems for hydrogen safety // J. Loss Prevent. Proc., 2008. Vol. 21. No. 2. P. 136–146. doi: 10.1016/j.jlp.2007.06.001
  2. Mitigation of hydrogen hazards in severe accidents in nuclear power plants. — Vienna: IAEA, 2011. IAEA- TECDOC-1661. https://www-pub.iaea.org/MTCD/ Publications/PDF/TE 1661 Web.pdf.
  3. Verhelst S., Wallner T. Hydrogen-fueled internal combustion engines // Prog. Energ. Combust., 2009. Vol. 35. No. 6. P. 490–527. doi: 10.1016/j.pecs.2009.08.001.
  4. Efremov V. P., Ivanov M. F., Kiverin A. D., Utkin A. V. Shock-wave dynamics during oil-filled transformer explosions // Shock Waves, 2016. Vol. 27. No. 3. P. 517–522. doi: 10.1007/s00193-016-0688-2.
  5. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Гидродинамика. — 3-е изд., испр. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. 736 с.
  6. Гостинцев Ю. А., Истратов А. Г., Шуленин Ю. В. Автомодельный режим распространения свободного турбулентного пламени в перемешанных газовых смесях // Физика горения и взрыва, 1988. Т. 5. С. 63–70.
  7. Зельдович Я. Б., Розловский А. И. Об условиях возникновения неустойчивости нормального горения // Докл. Акад. наук СССР, 1947. Т. 57. №4. С. 365–368.
  8. Киверин А. Д., Яковенко И. С., Фортов В. Е. Механизм формирования детонации при свободном распространении пламени в неограниченном пространстве // Докл. Академии наук, 2019. Т. 489. № 5. С. 461– 464. doi: 10.31857/S0869-56524895461-464.
  9. Киверин А. Д., Яковенко И. С. Переход к детонации в свободно распространяющихся пламенах // Горение и взрыв, 2020. Т. 13. № 1. С. 47–54.
  10. Bykov V., Kiverin A. Koksharov A., Yakovenko I. Analysis of transient combustion with the use of contemporary CFD techniques // Comput. Fluids, 2019. Vol. 194. P. 104310. doi: 10.1016/j. compfluid.2019.104310.
  11. Keromnes A., Metcalfe W. K., Heufer K. A., Donohoe N., Das A. K., Sung C.-J., Herzler J., Naumann C., Griebel P., Mathieu O., Krejci M. C., Petersen E. L., Pitz W. J., Curran H. J. An experimental and detailed chemical kinetic modeling study of hydrogen and syngas mixture oxidation at elevated pressures // Combust. Flame, 2013. Vol. 160. No. 6. P. 995–1011. doi: 10.1016/j.combustflame.2013. 01.001.
  12. Куликовский А. Г., Пащенко Н. Т. Устойчивость фронта пламени в расходящемся потоке // Тр. МИАН, 2013. Т. 281. С. 55–67.
  13. Altantzis C., Frouzakis C., Tomboulides A., Matalon M., Boulouchos K. Hydrodynamic and thermodiffusive instability effects on the evolution of laminar planar lean premixed hydrogen flames //J. Fluid Mech., 2012. 700:329– 361. doi: 10.1017/jfm.2012.136.
  14. Иванов М. Ф., Киверин А. Д. О генерации высоких давлений при взаимодействии пламени с ударными волнами // Теплофизика высоких температур, 2015. Т. 53. № 5. С. 703–712. doi: 10.7868/ S0040364415030072.
  15. Efremov V. P., Ivanov M. F., Kiverin A. D., Yakovenko I. S. Mechanisms of direct detonation initiation via thermal explosion of radiatively heated gas–particles layer // Results Phys., 2015. Vol. 5. P. 290–296. doi: 10.1016/j.rinp. 2015.10.003.
  16. Roy G. D., Frolov S. M., Borisov A. A., Netzer D. W. Pulse detonation propulsion: Сhallenges, current status, and future perspective // Prog. Energ. Combust., 2004. Vol. 30. No. 6. P. 545–672. doi: 10.1016/j.pecs.2004.05.001.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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).