Исследованы специфические особенности распространения пламени в газообразных химически активных смесях, содержащих химически нейтральные микрочастицы. Для определения роли теплового излучения продуктов горения на распространение пламени в дисперсной среде проведено сравнение результатов, полученных без учета переноса теплового излучения и с его учетом, когда, поглощая излучение, частицы передают тепловую энергию окружающему горючему газу. В случае равномерного распределения частиц в смеси поглощаемое вблизи фронта пламени излучение, повышая температуру перед фронтом, увеличивает скорость пламени, не изменяя режим горения. При неравномерном распределении частиц поглощение излучения в области высокой концентрации частиц может приводить к дистанционному воспламенению смеси и при определенных условиях-к возникновению детонации. В этом случае место возникновения очага детонации зависит только от пространственного распределения концентрации микрочастиц и может находиться на значительном расстоянии от фронта изначального пламени. При этом скорость распространения фронта горения в среде от существующего положения до ближайшей области высокой концентрации частиц (области интенсивного поглощения излучения) определяется только временем нагрева и поджига смеси в данной области и может быть сколь угодно высокой.
Ключевые слова: газодинамика горения, устойчивость горения, концентрацион-ные пределы горения, прямое численное моделирование.
GAS-DYNAMIC PROCESSES INFLUENCE ON COMBUSTION EVOLUTION CLOSE TO CONCENTRATION FLAMMABILITY LIMITS
M.F. Ivanov, A.D. Kiverin, I.S. YakovenkoJoint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation e-mail: ivanov_mf@mail.ru; alexeykiverin@gmail.com; yakovenko.ivan@bk.ruThe paper considers numerically the influence of gas-dynamic processes on combustion propagation within the enclosed volumes filled with low active gaseous fuel-air mixtures close to the concentration flammability limit. The authors identify some physical mechanisms determining both the flame propagation instability and the formation of modes with a cellular nature of flammable mixture combustion. Of special interest is a buoyancy of hot combustion products in the gravity field, as well as the convective instability being developed during this process. On the one hand, the convective instability provides both the stratification of unburnt mixtures and
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.