Моделирование эмиссии оксидов азота и углерода при турбулентном горении частично перемешанной метановоздушной смеси

Проведено двумерное моделирование горения бедной метановоздушной смеси в камере сгорания прямоугольного сечения с обратным уступом. Расчеты выполнены на основе разработанного ранее модифицированного квазиламинарного подхода, отличительной особенностью которого является задание нестационарных профилей компонент скорости и концентрации топлива (в случае неполного смешения топлива и воздуха) на входе в расчетную область, и редуцированного кинетического механизма окисления метана, учитывающего термический и $\rm N_2\rm O$-механизмы образования $\rm NO$. Проведена валидация как кинетического механизма, так и методики в целом на экспериментальных данных. Расчеты показали, что в случае горения бедной смеси, неполнота смешения топлива с воздухом приводит не только к увеличению эмиссии окиси азота, что наблюдалось в экспериментах ранее, но и к увеличению эмиссии окиси углерода. Причем зависимости эмиссии $\rm NO$ и $\rm CO$ от интенсивности пульсаций концентрации топлива имеют нелинейный, нарастающий характер. Влияние неполноты смешения на эмиссию окиси углерода в рассмотренной камере оказалось столь же значительным, как и на эмиссию окиси азота.