форма фронта независимо от положения начального возмущения при-
обретала вид, соответствующий развитию ДЛ-неустойчивости в кана-
лах и трубах [15, 16].
Для более детального анализа влияния дополнительного энерго-
вложения на неустойчивость и ускорение пламени были проведены
расчеты горения при слабом начальном возмущении фронта (необхо-
димом для возникновения ДЛ-неустойчивости), но без дополнитель-
ного энерговложения, и при импульсном возмущении смеси перед
движущимся плоским фронтом. Расчеты проводились как при усло-
вии проскальзывания (гладкие стенки), так и при условии прилипания
газовой смеси к стенкам канала. При рассмотрении динамики фрон-
та только за счет ДЛ-неустойчивости задавалось два вида начальных
возмущений с волновыми векторами
k
=
π/D
и
k
= 2
π/D
, где
D
—
ширина канала; возмущения накладывались на массовую скорость на
начальной стадии процесса, когда фронт пламени был плоским, и со-
ставляли 1% от локального значения скорости.
Теоретический анализ и численное моделирование [15–17] показы-
вают, что развитие ДЛ-неустойчивости в каналах с гладкими стенками
(без прилипания) и с учетом вязкого погранслоя (стенки с прилипа-
нием) протекает принципиально различным образом. Так, в случае
гладких стенок ускорение пламени, вызванное ДЛ-неустойчивостью,
при выходе процесса на нелинейную стадию прекращается за счет
действия стабилизирующих факторов [17]. Форма фронта стабили-
зируется, а его скорость остается квазипостоянной. В случае вязких
граничных условий на стенках стабилизации пламени не происходит
[15, 16], фронт пламени вытягивается по направлению распростра-
нения волны горения (рис. 1) и продолжает ускоряться, что теоре-
тически может привести к переходу в детонационный режим. В ре-
зультате проведенного численного моделирования показано, что даже
небольшое дополнительное энерговложение значительно увеличива-
ет скорость распространения фронта пламени в вариантах с вязкими
граничными условиями на стенках, это увеличивает вероятность пере-
хода в детонационный режим (рис. 2). Значительное увеличение ско-
рости пламени, естественно, приводит к возрастанию интенсивности
Рис. 1. Изотермы и линии тока вблизи зоны реакции, сформированные в ре-
зультате развития ДЛ-неустойчивости при дополнительном энерговложении и
условии прилипания к стенкам канала
42
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 4
