Экспериментальное и теоретическое исследование диффузионного горения метана над слоем газового гидрата при ламинарном течении воздуха

Содержание метана в газовом гидрате составляет около 12% (мас.). Теоретическая температура горения такого состава довольно низкая. Однако измерения показывают, что при подходящей организации процесса можно достичь намного большей температуры пламени. Для этого необходимо разделить область диссоциации и область горения (т. е. исключить нагрев воды). С другой стороны, для того чтобы горение было устойчивым, часть теплоты сгорания следует возвратить в область гидрата для поддержания скорости диссоциации на нужном уровне. Устойчивость горения гидрата метана естественным образом определяется соотношением тепловыделения и теплопередачи. В настоящей работе описываются эксперименты по горению метана над слоем диссоциирующего газового гидрата, а также предложена простая математическая модель для оценки устойчивости диффузионного горения. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными позволяет определить концентрацию водяного пара и составить тепловые балансы горения гидрата.