Аномальное распространение пламени в горючих газовзвесях

1 / 18

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА, ГОРЕНИЕ
И ВЗРЫВ, ФИЗИКА ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ
СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА
УДК 534.222.2
АНОМАЛЬНОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛАМЕНИ
В ГОРЮЧИХ ГАЗОВЗВЕСЯХ
М.Ф. Иванов 1, А.Д. Киверин 1, С.Г. Пиневич1, 2
1Объединенный институт высоких температур РАН,
Москва, Российская Федерация
e-mail:
2МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Исследованы специфические особенности распространения пламени в газо-
образных химически активных смесях, содержащих химически нейтральные
микрочастицы. Для определения роли теплового излучения продуктов горения
на распространение пламени в дисперсной среде проведено сравнение результа-
тов, полученных без учета переноса теплового излучения и с его учетом, когда,
поглощая излучение, частицы передают тепловую энергию окружающему го-
рючему газу. В случае равномерного распределения частиц в смеси поглощаемое
вблизи фронта пламени излучение, повышая температуру перед фронтом, уве-
личивает скорость пламени, не изменяя режим горения. При неравномерном
распределении частиц поглощение излучения в области высокой концентра-
ции частиц может приводить к дистанционному воспламенению смеси и при
определенных условиях — к возникновению детонации. В этом случае место
возникновения очага детонации зависит только от пространственного рас-
пределения концентрации микрочастиц и может находиться на значительном
расстоянии от фронта изначального пламени. При этом скорость распростра-
нения фронта горения в среде от существующего положения до ближайшей
области высокой концентрации частиц (области интенсивного поглощения из-
лучения) определяется только временем нагрева и поджига смеси в данной
области и может быть сколь угодно высокой.
Ключевые слова: горение, детонация, газовзвесь, тепловое излучение, прямое
численное моделирование.
ABNORMAL PROPAGATION OF FLAME
IN COMBUSTIBLE GAS SUSPENSIONS
M.F. Ivanov1, A.D. Kiverin1, S.G. Pinevich1 ,2
1Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences,
Moscow, Russian Federation
e-mail:
2Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
The paper discusses peculiarities of flame propagation in chemically active gas
mixtures containing chemically inactive microparticles. In order to determine the
influence of thermal radiation of combustion products on flame propagation in the
dispersive medium, the authors compare the results obtained both with and without
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5 51