|
Эта публикация цитируется в 4 научных статьях (всего в 4 статьях)
Закономерности химии горения богатых смесей метанола с воздухом
В. М. Шварцберг, В. А. Бунев Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск
Аннотация:
Методом численного моделирования и анализа чувствительности изучались процессы цепного разветвления и тепловыделения, их влияние на скорость распространения предварительно перемешанных богатых и околостехиометрических пламен метанола с воздухом. Впервые в данных пламенах обнаружено явление сверхадиабатических температур, обусловленное кинетическим механизмом горения метанола. Сравнение результатов моделирования структуры пламен метанола и формальдегида показало, что образование в пламенах воды в сверхравновесных концентрациях необязательно приводит к сверхадиабатическим температурам, как полагали ранее. Впервые установлено, что уменьшение разбавления горючей смеси $\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}/\mathrm{O}_2/\mathrm{N}_2$ азотом при постоянном коэффициенте избытка горючего способствует увеличению эффекта сверхадиабатических температур. Согласно результатам моделирования, в богатом околопредельном пламени метанола роль реакций цепного разветвления $\mathrm{H}+\mathrm{O}_2=\mathrm{O}+\mathrm{OH}$ и $\mathrm{O}+\mathrm{H}_2=\mathrm{H}+\mathrm{OH}$ пренебрежимо мала из-за их низкой скорости. В условиях сравнительно низких температур разветвление происходит преимущественно в реакциях с участием пероксидных соединений $\mathrm{HO}_2$ и $\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2$, концентрация которых на порядки выше концентрации основных носителей цепи $\mathrm{H}$, $\mathrm{O}$ и $\mathrm{OH}$. Из анализа чувствительности следует, что на скорость пламени метанола положительно влияют преимущественно реакции образования носителей цепи и отрицательно – реакции, в которых носители цепи расходуются. Стадии, вносящие основной вклад в выделение тепла, но не участвующие в образовании и расходовании радикалов, имеют малые значения коэффициентов чувствительности.
Ключевые слова:
предел распространения пламени, метанол, формальдегид, сверхадиабатическая температура, цепные разветвленные реакции.
Поступила в редакцию: 19.11.2018 Исправленный вариант: 22.04.2019 Принята в печать: 29.05.2019
Образец цитирования:
В. М. Шварцберг, В. А. Бунев, “Закономерности химии горения богатых смесей метанола с воздухом”, Физика горения и взрыва, 56:1 (2020), 3–13; Combustion, Explosion and Shock Waves, 56:1 (2020), 1–10
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/fgv644 https://www.mathnet.ru/rus/fgv/v56/i1/p3
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 46 | PDF полного текста: | 36 |
|