Modelling of vibrational nonequilibrium effects on the H2–air mixture ignition under shock wave conditions in the state-to-state and mode approximations

Колебательная Неравновесность В Реакции Водорода С Кислородом (Обзор)

“…Моделирование колебательно-неравновесной химической кинетики в системе водород−кислород проводилось также в [32,33,41], где рассматривалась неравновесность исходных компонентов и OH, предварительное колебательное и электронное возбуждение исходных компонентов. При общности подхода (см., например, [9]) этих работ и наших имеются различия в деталях, так, список реакций и процессов обмена отличается в первую очередь в том, что касается радикала HO 2 (v).…”

“…Смирнов При моделировании и анализе процессов воспламенения и горения в реальных условиях (различного рода реакторы или ударные волны) приходится иметь дело со сложными по составу системами при наличии большого количества процессов энергообмена и химических реакций. В таких задачах кинетические уравнения целесообразно сформулировать в рамках гидродинамического уровня описания на основе соответствующих упрощающих предположений (модовое приближение) в виде макроскопических уравнений для концентраций компонентов и средних энергий колебательных степеней свободы (колебательных мод) [3,4,8,9,[16][17][18][21][22][23][24][31][32][33][34]41]. Использование упрощенного описания ставит вопрос об обоснованности вводимых в тех или иных конкретных случаях упрощений.…”

“…Использование упрощенного описания ставит вопрос об обоснованности вводимых в тех или иных конкретных случаях упрощений. Соответствующее тестирование модового приближения путем сравнения с результатами решения задач, сформулированных на микроскопическом (state-to-state) уровне проводилось в работах [9,18,32,33] для случаев диссоциации и обменных реакций двухатомных молекул. Результаты такого сравнения указывают на достаточность этого приближения при условии правильного выбора параметров, описывающих взаимодействие химических реакций и процессов колебательной релаксации (см.…”

Non-equilibrium plasma for ignition and combustion enhancement

“…However, it is well known that in shock tubes, the vibrational distribution departs from the Boltzmann one [69][70][71]. As far as we know, the first attempt to construct a state-to-state model for hydrogen combustion was presented in a recent paper by Kadochnikov [72], comparing the results with a multitemperature model. Due to the weakness of the shock, reaching a temperature of 2000 K in the shock front, the state-to-state model gives results very close to the multi-temperature model.…”

“…For hydrogen combustion, accurate state-specific rates for all the reactions are not available and simplified approaches must be resorted to. However, some accurate theoretical and experimental data are available that can be used to tune the parameters of the approximate theory [72]. As an example, the role of vibration in processes involving hydroxyl radical has been widely studied.…”