в работах [3–6], использована некоторая гипотетическая газообразная
горючая смесьс постоянным показателем адиабаты и простейшим
описанием химической кинетики одним уравнением Аррениуса. В ра-
ботах [7, 8] физико-химические коэффициенты среды специально по-
добраны таким образом, что вязкостьсмеси примерно в 200 раз боль-
ше реалистичной, а толщина фронта пламени на три-четыре порядка
больше ширины фронта почти всех реальных газообразных горючих
смесей. Такой выбор характеристик позволяет более детально воспро-
изводитьдинамические процессы горения на относительно грубых
конечно-разностных расчетных сетках. Однако результаты, получен-
ные при стольсильно измененных параметрах среды, естественно,
дают только качественное представление о рассматриваемых процес-
сах, требующее дополнительного уточнения и подтверждения.
Расчеты, проведенные в [7, 8], показали, что от начала поджига
вблизи одного из торцов канала до достижения пламенем противо-
положного торца фронт пламени проходит через три стадии своего
развития. При этом периметр поверхности фронта изменяется не мо-
нотонно. На первой стадии, когда доминирующим фактором является
неустойчивость Дарье–Ландау, фронт приобретает вытянутую тюль-
панообразную форму. Затем под действием акустических волн фронт
выпрямляется и, наконец, при приближении к противоположному за-
крытому торцу канала фронт приобретает ячеистую структуру и теря-
ет связность. Так как скорость распространения пламени пропорци-
ональна площади его фронта [9], закономерности развития горения,
приведенные в [7, 8], позволяют оценитьэволюцию скорости горе-
ния газовых смесей в замкнутых объемах. Полученные закономер-
ности, однако, выведены из результатов расчетов для каналов только
с одним гипотетическим горючим для одной длины
L
и ширины
H
(
L
×
H
= 9
×
3
см [8],
L/H
= 3
[7]). В то же время процессы рас-
пространения пламени в закрытых объемах сами могут зависетьот
геометрических размеров камер и различия в составе горючих смесей.
Указанные вопросы еще не нашли достаточного отражения в литера-
туре, что послужило причиной их рассмотрения в настоящей работе,
где методами численного моделирования проводится анализ процес-
са распространения пламени в замкнутых каналах различной длины
и ширины, заполненных предварительно перемешанной стехиометри-
ческой водородно-воздушной или водородно-кислородной смесью.
Постановка задачииматематическая модель.
Настоящая ра-
бота — это продолжение исследований авторов, изложенных в [10],
где представлены результаты численного анализа ускорения движе-
ния фронта пламени в полуоткрытом канале, заполненном водородно-
воздушной смесью при воздействии слабой ударной волны. Теперь
22
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
