An inherently chemical mechanism for auto−oscillations in solid−state combustion

Kashireninov, Oleg E.; Yuranov, Igor; Fomin, Andrey A.; Shtessel, E.M.I.L.A.

doi:10.1016/s0010-2180(99)00152-2

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“…[108,109] Sie betrachteten nicht nur thermische Oszillationen, sondern auch die ¾nderung der Konzentrationen intermediärer Spezies (z. [108,109] Sie betrachteten nicht nur thermische Oszillationen, sondern auch die ¾nderung der Konzentrationen intermediärer Spezies (z.…”

Section: Die Bedeutung Der Chemischen Parameterunclassified

“…Die Kombination von physikalischen und chemischen Prozessen ermçglicht die Vorhersage von thermischen, räumlichen und kinetischen Oszillationen, die in der SHS-Verbrennung [108,109] beobachtet werden, was diese Theorie zur Beschreibung des Stroboskopverhaltens stützt. Das linke Diagramm in Abbildung 4 zeigt den Verlauf der Temperatur und der Konzentration des Zwischenprodukts mit der Zeit, während das rechte Diagramm den Zusammenhang zwischen den zwei Variablen zeigt.…”

Section: Die Theoretischen Modelleunclassified

“…[7,106,107] Außerdem wurde ein zweiter, weniger verbreiteter Ansatz ins Auge gefasst, der sowohl physikalische als auch chemische Prozesse zur Erklärung der Instabilitäten verwendet. [108,109] Die erwähnten chemischen Prozesse weisen viele ¾hnlichkeiten mit den homogenen Oszillatoren (BZ-Reaktion und kalte Flammen) auf, da sie zwei konkurrierende chemische Reaktionswege oder die Autokatalyse zur Erklärung des Auftretens von Oszillationen verwenden.…”

Section: Reaktionunclassified

“…Andere Studien betonen die Bedeutung der chemischen Faktoren für das Auftreten der oszillierenden Verbrennung. [108,109] Sie betrachteten nicht nur thermische Oszillationen, sondern auch die ¾nderung der Konzentrationen intermediärer Spezies (z. B. Suboxide), die während der Verbrennung gebildet werden, wie es zum Beispiel in isothermen Oszillatoren und kalten Flammen der Fall ist.…”

Section: Die Bedeutung Der Chemischen Parameterunclassified

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Stroboskopgemische: pyrotechnische Mischungen mit oszillierendem Verbrennungsverhalten

Corbel

Lingen²,

Zevenbergen³

et al. 2012

Angewandte Chemie

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Stroboskopgemische sind pyrotechnische Zusammensetzungen, die ein oszillierendes Verbrennungsverhalten zeigen; eine Dunkel‐ und eine Leuchtphase alternieren periodisch. Der Stroboskopeffekt wird in verschiedenen Bereichen, aber hauptsächlich in der Feuerwerksindustrie und im militärischen Bereich angewendet. Alle Stroboskopgemische, die in der Literatur beschrieben werden, wurden durch systematisches Ausprobieren entdeckt und die zugrundeliegenden Mechanismen bleiben ungeklärt. Viele oszillierende Systeme wurden beobachtet, und es wurden Theorien entwickelt, die auf chemischen Prozessen oder physikalischen Prozessen beruhen, um ihr instabiles Verhalten aufzuklären. Diese Systeme werden mit experimentellen Beobachtungen an Stroboskopgemischen verglichen.

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Section: Die Bedeutung Der Chemischen Parameterunclassified

Section: Die Theoretischen Modelleunclassified

Section: Reaktionunclassified

Section: Die Bedeutung Der Chemischen Parameterunclassified

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Stroboskopgemische: pyrotechnische Mischungen mit oszillierendem Verbrennungsverhalten

Corbel

Lingen²,

Zevenbergen³

et al. 2012

Angewandte Chemie

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“…They found that the most likely cause of extinction at high gas velocity is insufficient time for the chemical conversion process to be completed and thus introduces a kinetically controlled regime. Oleg [17] developed an inherently chemical mechanism for auto-oscillations in solidstate combustion, which is caused by a non-linear coupling of kinetic and thermal factors.…”

Section: Reviewmentioning

confidence: 99%

Cellular structures in solid fuel combustion

Peters

2005

Flow Turbulence Combust

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The objective of this contribution is to investigate whether the mechanism of the thermal diffusion instability in gaseous flames causing cellular flame structures also occurs during the combustion of porous solid fuel. Based on conservation for mass and energy, the relevant set of differential equations was derived. Assuming thermal equilibrium between fuel and oxidiser, a global energy equation was valid for both solid and gaseous phase. The resulting set of differential equations was discretised by the Collocation method to arrive at a system of algebraic equations. In order to investigate into cellular flame structures, an infinitesimal disturbance was superimposed onto the plane conversion front. Carrying out a linear instability analysis, yielded eigenvalues dependent on the wave number of the disturbance. A critical wave number exists below which the real part of the eigenvalues is positive, thus, indicating a regime of instability. Within this region, eigenvalues with a not-vanishing imaginary part of the eigen value existed causing cellular flame structures. However, the growth rate of disturbances was found to be small, which may explain the difficulty to investigate this phenomena experimentally.

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The Solid Flame Phenomenon: A Novel Perspective

Mukasyan¹,

Shuck²,

Pauls³

et al. 2018

Adv Eng Mater

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In this paper, the authors overview previous publications and present novel results related to self-sustained solid-state reactions: the solid flame. Due to recent advances in the fabrication of nano-structured reactive media, this phenomenon, which is first reported fifty years ago, has found a new perspective for a wide variety of exothermic systems. These fundamental findings permit novel routes for synthesis of advanced engineering materials with controlled microstructure, as well as for design of high-energy density systems with tuned parameters for energy release.

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An inherently chemical mechanism for auto−oscillations in solid−state combustion

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Stroboskopgemische: pyrotechnische Mischungen mit oszillierendem Verbrennungsverhalten

Stroboskopgemische: pyrotechnische Mischungen mit oszillierendem Verbrennungsverhalten

Cellular structures in solid fuel combustion

The Solid Flame Phenomenon: A Novel Perspective

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