Приближенно-аналитический метод расчета временны́х характеристик зажигания газовзвеси нагретым телом

С помощью волновой теории зажигания впервые получены аналитические выражения для расчета временны́х характеристик зажигания газовзвесей нагретым телом. Показано, что зажигание может происходить в трех различных режимах: кинетическом (однотемпературном), диффузионном (двухтемпературном) и переходном, который обладает свойствами как диффузионного, так и кинетического режима. Определена параметрическая область реализации каждого из возможных режимов зажигания. Установлено, что переход от кинетического к диффузионному режиму происходит при изменении температуры нагревателя всего на один характерный интервал и сопровождается скачкообразным уменьшением как времени задержки зажигания, так и количества энергии, необходимого для инициирования горения. Установлена связь между закономерностями воспламенения и диффузионного горения одиночной частицы и параметрами зажигания газовзвеси данного сорта частиц. Показано, что на зависимостях времени установления нулевого градиента $\tau_0$ от критерия Семенова имеется минимум. Выяснено, что значение $\tau_0$ минимально при температуре нагревателя, на один характерный интервал превышающей температуру зажигания одиночной частицы. Численное решение исходной системы уравнений подтвердило правильность основных допущений, а также выводов приближенного анализа. Ошибка в определении временны́х характеристик зажигания с помощью приближенных формул не превышает 50%. Для кинетического режима зажигания найдено такое преобразование временного и пространственного масштабов, что временные характеристики зажигания в новых безразмерных переменных перестали зависеть от массовой концентрации частиц.