воспламенения. В точке градиента, где преобладающей становится
роль диффузионного механизма, спонтанная волна перестанет суще-
ствовать, а распространение температурной волны происходит за счет
теплопроводности и диффузии. В классической постановке задачи
о температурном градиенте [15] это определялось ограничением на
скорость спонтанной волны реакции. Если
U
sp
< U
n
, спонтанная
волна медленнее волны горения, распространяющейся с нормальной
скоростью
U
n
, так что диффузионные процессы протекают быстрее, а
следовательно воспламенение не реализуется.
Расчеты развития спонтанной волны горения на градиенте кон-
центрации водорода проводились при следующих начальных услови-
ях: состав водородно-воздушной смеси изменялся вдоль градиента от
стехиометрического до чистого воздуха, где концентрация водорода
равна нулю; начальная температура 1200 K; протяженность градиента
0,5 м. Результаты расчетов представлены на рис. 2 и 3.
На рис. 2 показано изменение во времени скоростей фронта вол-
ны реакции и фронта температурной волны при их распространении
вдоль градиента концентрации водорода. При этом положение фронта
волны реакции определялось по максимальному градиенту энерговы-
деления, а положение температурного фронта определялось по мак-
симальному градиенту температуры. На рисунке видно, что пример-
но в момент времени 0,06 мс кривая скорости волны реакции терпит
сильный излом и начинает значительно отставать от скорости темпе-
ратурной волны (на интервале 0,06–0,07 мс), что указывает на смену
режима горения.
Режим
1
на рис. 2 соответствует распространению спонтанной вол-
ны реакции вдоль градиента концентрации. В этом режиме динамика
Рис. 2. Эволюция скоростей волны реакции (сплошная линия) и температурной
волны (штриховая); цифры соответствуют режимам горения
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 1
99
