решении только уравнений химической кинетики) численное модели-
рование горения водородно-воздушной смеси, вызванное начальным
энерговложением, подтвердило возникновение экзотермической реак-
ции в смесях, начиная с концентрации водорода 4%. Это проявлялось
в дополнительном увеличении температуры по отношению к началь-
ной в области энерговложения, что видно на рис. 5.
Для анализа процессов распространения пламени от области ло-
кального горения расчеты проводились в одномерной постановке ини-
циирования горения путем начального энерговложения в область под-
жига однородной смеси заданного состава. Инициирование проводи-
лось в равномерно прогретом до 1500 K слое шириной 2 см. Полу-
ченное в расчетах дополнительное повышение температуры в обла-
сти энерговложения не означает, что такое инициирование непосред-
ственно ведет к формированию самоподдерживающейся волны горе-
ния, распространяющейся по смеси заданного состава. Обычно для
водородно-воздушной смеси при нормальных условиях предел устой-
чивого горения определяется как величина в области 10% содержания
водорода в смеси [16]. Расчеты поджига однородных (равномерно пе-
ремешанных) смесей, проведенные с меньшим содержанием водорода
показали, что в этом случае волна устойчивой реакции не формирует-
ся, а возникающее на начальной стадии горение постепенно затухает
или ведет себя нестабильно, периодически вспыхивая и затухая (не-
стабильные режимы характерны при концентрации водорода от 8 до
10%). Температурная волна из области энерговложения распространя-
ется за счет теплопроводности, а продукты горения, образующиеся в
Рис. 5. Изменение температуры за счет инициирования реакции горения в
зависимости от температуры поджига
T
для смесей разных составов:
1, 2, 3
и
4
соответствуют концентрации водорода в смеси 4, 6, 8 и 10%
102
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 1
