Счетные ячейки имели размер
0
,
05
×
0
,
05
мм. Специально прове-
денные расчеты показали, что увеличение линейного размера ячеек
в два раза с 0,05 до 0,10 мм приводит к изменению скорости фронта
пламени в рассмотренных задачах не более чем на 4%. Аналогичное
уменьшение линейных размеров ячейки в два раза приводит к мень-
шим изменениям скорости (< 3%).
На границах расчетной области задавалисьусловия адиабатично-
сти. Таким образом, не учитывалисьпотери теплоты в канале за счет
теплообмена с окружающей средой. При расчете поля скоростей тан-
генциальная составляющая скорости потока на боковой поверхности
канала принималасьравной нулю, что позволило учестьналичие по-
граничного слоя.
В начальный момент времени для свежей горючей смеси задава-
лисьнормальные условия:
p
0
= 10
5
Па,
T
0
= 300
K. В области вос-
пламенения задавалисьусловия для продуктов горения:
p
0
= 10
5
Па,
T
0
= 3000
K.
Свободное распространение пламени.
Под свободным будем по-
ниматьраспространение пламени в замкнутом объеме в отсутствие
дополнительных, искусственно созданных возмущений. В закрытом
канале расширение сгорающего вещества приводит к адиабатическо-
му сжатию и нагреву свежей смеси. В работе [9] дана приближенная
оценка давления
p
k
и температуры
T
k
горючей смеси перед фронтом
пламени на поздней стадии процесса горения в замкнутом объеме в
приближении постоянства теплоемкостей вещества
p
k
=
p
0
[
γ
(
θ
0
−
1) + 1] ;
(1)
T
k
=
T
0
[
γ
(
θ
0
−
1) + 1]
1
−
1
/γ
,
(2)
где коэффициент расширения горючего
θ
0
=
ρ
f
/ρ
b
;
ρ
f
— плотность
горючей смеси;
ρ
b
— плотностьпродуктов горения;
γ
— постоянная
адиабаты; индексом “0” обозначены начальные значения параметров
горючего.
Известно [9], что основные характеристики распространения пла-
мени, такие как скоростьи толщина фронта пламени, зависят от да-
вления и температуры горючего, причем характерное время изменения
этих параметров больше, чем характерное время химических реакций.
Таким образом, структура фронта пламени успевает подстраиваться к
изменению внешних условий, и пламя в замкнутом объеме на каждый
момент времени можно рассматриватькак свободно распространяю-
щееся при значениях давления и температуры горючего, достигнутых
к этому времени. Нормальную скорость плоского фронта пламени
D
f
[9] удобно представитьв виде
24
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
