на рис. 2 и 3, можно заключить, что при достижении в среде концен-
трации водорода порядка 4% и менее спонтанная волна вырождается.
Это говорит о том, что в заданных условиях при концентрации водоро-
да ниже 4% воспламенения нет, что соответствует известным данным
[16, 25, 26]. Принципиальным отличием от предыдущих работ, однако,
является то, что в принятом в настоящей работе подходе при расчете
воспламенения отсутствуют какие-либо сторонние воздействия, ги-
дродинамические и диссипативные факторы (до момента вырождения
волны реакции волна сжатия отстает от волны реакции и не влияет на
нее). Фактически найденный при таком подходе концентрационный
предел определяется только ситуацией, когда концентрация одного
из компонентов горючей смеси (водорода) становится недостаточной,
чтобы поддерживать протекание экзотермической химической реак-
ции. Таким образом, полученное значение мольной доли водорода в
водородно-воздушной смеси 4%, по-видимому, можно считать фун-
даментальным нижним концентрационным пределом возникновения
экзотермической реакции или локального горения, который соответ-
ствует заданной температуре в области энерговложения — температуре
поджига
Т
(в данном случае
Т
= 1200
K). Проведенные допол-
нительные расчеты при различных значениях температуры позволи-
ли получить более полную зависимость нижнего концентрационно-
го предела возникновения локального горения водородно-воздушной
смеси от температуры поджига, представленную на рис. 4. Естествен-
но, возникающие в реальных условиях геометрические (размерные)
Рис. 4. Значения нижнего концентрационно-
го предела, при котором возможно возникно-
вение волны реакции при заданной темпера-
туре поджига
T
и диссипативные факторы
могут повышать значение
этого предела, что и отмече-
но в приведенных ранее экс-
периментальных данных.
Воспламенение в кон-
центрационно однород-
ной и неоднородной
смесях.
Представленные
в предыдущем разделе
расчеты нижнего кон-
центрационного предела
возникновения локального
горения получены путем
анализа распространения
спонтанной волны горения.
Нульмерное (основанное на
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 1
101
