L
= 0
,
4
м. Нетрудно видеть, что с точки зрения взрывобезопасности
наибольшее значение имеет заключительная стадия распространения
пламени в канале, на которой происходит интенсивное торможение
фронта.
В вычислительных экспериментах работы [7] показано, что волны
сжатия, идущие навстречу фронту пламени, приводят сначала к углуб-
лению складки в тюльпанообразном пламени, затем к выравниванию
фронта и дальнейшему нарастанию коротковолновых возмущений на
фронте, вызванных развитием неустойчивости, рассматриваемой авто-
ром как неустойчивостьРэлея–Тэйлора (правильнее, неустойчивость
Рихтмайера–Мешкова).
В общих чертах картина распространения пламени в закрытых
каналах, описанная в работе [7], воспроизводиласьво всех прове-
денных в рамках настоящего исследования расчетах. Наиболее четко
временн´ая эволюция фронта пламени прослеживается при горении
водородно-кислородной смеси (см. рис. 3): фронт пламени, пройдя
примерно 3/5 длины канала, сохраняет близкую к одномодовой форму.
Затем в области
1
(см. рис. 3) возникает резкое торможение и возму-
щение фронта. К этому моменту из-за интерференции акустических
возмущений, многократно отраженных от торцов и фронта пламени,
формируется ударная волна с числом Маха M
= 1
,
1
. Ее воздействие
на фронт и вызывает сильное возмущение пламени. Отметим, что
хотя до момента резкого торможения пламени волны сжатия, отра-
жаясьот торцов канала, многократно воздействуют на фронт, само
торможение имеет характер, близкий к взрывному. После сильного ко-
ротковолнового возмущения фронта пламени происходит перестрой-
ка нелинейной стадии нарастания мод. Вторая мода с длиной волны
λ
=
H/
2
оказывается доминирующей вместо первой моды с длиной
волны
λ
=
H
, которая является ведущей до стадии торможения. В
результате фронт пламени приобретает тюльпанообразную структуру.
Перестройка спектра возмущений, подобная описанной выше, полу-
чена в работе [19] при воздействии на фронт пламени слабой удар-
ной волны и не наблюдаласьв работе [7]. Пройдя 9/10 пути, фронт
приобретает плоскую форму (область
2
на рис. 3). К этому момен-
ту воздействие сформировавшейся ударной волны полностью стаби-
лизирует неустойчивостьДарье–Ландау. Далее ударное возмущение,
вернувшееся от заднего торца, инициирует механизм неустойчивости
Рихтмайера–Мешкова, ускоряя тем самым распространение пламени
(область
3
на рис. 3). Затем это же возмущение, снова отразившись
от переднего торца, гасит неустойчивые моды и делает фронт плос-
ким. Последнее возвращение ударного возмущения от заднего тор-
ца опятьинициирует ускорение пламени в сильно сжатую нагретую
36
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
