смесьоколо переднего торца, тем самым вызывая взрыв. Полученная
в вычислительных экспериментах картина распространения пламени
в замкнутом канале и взаимодействие фронта пламени с генерируе-
мыми волнами сжатия согласуется с результатами лабораторных экс-
периментов [22].
Заключение.
Проведенное численное моделирование процессов
горения газообразных горючих смесей в закрытых объемах (каналах)
дает результаты, качественно совпадающие с имеющимися экспери-
ментальными данными. Их анализ позволил оценить вклад в рас-
пространение пламени как физико-химических свойств горючей сме-
си, так и геометрических параметров канала. Показано, что основ-
ную рольв формировании таких ведущих характеристик горения, как
структура и скоростьфронта пламени, играет неустойчивостьДарье–
Ландау, торможение течений вблизи стенок канала и нелинейные вза-
имодействия возмущений на фронте. В частности, за счет развития
неустойчивости Дарье–Ландау скорость распространения пламени мо-
жет возрастать в несколько раз по сравнению со скоростью плоского
ламинарного пламени. При нарастании колебаний фронта пламени в
результате воздействия акустических и слабых ударных волн, пиковые
значения скорости могут превышатьскоростьламинарного пламени
в десятки и сотни раз, причем максимальные флуктуации скорости
наблюдаются в пристеночной области. Эти флуктуации тем больше,
чем больше ширина канала. Удовлетворительное совпадение теорети-
ческих оценок усредненной скорости пламени при его движении по
каналу с результатами численного моделирования имеет место только
при исключении из рассмотрения неустойчивости Дарье–Ландау, что
справедливо для случая одномерной постановки задачи, когда фронт
пламени можно считатьблизким к невозмущенному. При этом ско-
ростьфронта пламени и достигаемые максимальные давления сла-
бо зависят от длины и ширины канала. В реальном случае влияние
геометрических факторов весьма значительно, они определяют сте-
пеньразвития неустойчивостей, их стабилизацию или их усиление
под действием акустических волн, генерируемых фронтом пламени.
Вычислительные эксперименты показали, что качественная картина
распространения горения по каналу и количественные характеристи-
ки этого процесса существенным образом зависят от термодинамиче-
ских параметров и особенно от кинетики химических превращений
реальных горючих смесей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Х и т р и н Л. Н. Физика горения и взрыва. – М.: Изд-во МГУ, 1957.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
37
