Calculation method for determining detonation resistance of C1 – C4 alkanes. Verification of the method by octan numbers

Abstract

Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7 ________________________________________________________________________________ АННОТАЦИЯ. Рассматривается применение метода расчетного определения границ нестабильной детонации природного газа в газопоршневых установках для определения детонационной стойкости алканов C 1-C 4 (метан; этан; пропан и бутан). Детонация рассматривается как результат самовоспламенения газовой смеси при ее неизотермическом сжатии в цилиндре газопоршневой установки. Используется понятие верхнего и нижнего пределов температуры воспламенения углеводородных газов. Границы области нестабильной детонации определяются совместным решением уравнения Н.Н. Семенова, связывающего температуру и давление газа при самовоспламенении, с уравнением изменения температуры газа при политропном сжатии. В качестве источника опытных данных о величине детонационной степени сжатия индивидуального алкана, используется его октановое число по исследовательскому методу (ОЧИ). Идентификатором расчетных и опытных значений детонационной степени сжатия принимается верхний предел температуры самовоспламенения алкана. Используются данные ИХФ РАН по величине энергии активации задержки воспламенения алканов C 1-C 4 и объясняется немонотонный характер изменения опытных (по ОЧИ) значений детонационной степени сжатия при увеличении числа атомов углерода в молекуле алкана. Получено хорошее согласование расчетных и опытных (по ОЧИ) значений детонационной степени сжатия, позволяющее распространить разработанный авторами метод расчетного определения границ нестабильной детонации природного газа в газопоршневых установках на все алканы C 1-C 4 (метан, этан, пропан и бутан). КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: попутный нефтяной газ, газопоршневая установка, детонация, температура самовоспламенения, энергия активации, степень сжатия, верификация, октановое число. Calculation method for determining detonation resistance of C 1-C 4 alkanes. Verification of the method by octan numbers Didenko V. N., Fakhraziev I. I., Martynov A. I.