ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ В РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ СФЕРЕ
https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-3-75-83
Аннотация
Исследовано распространение пламени, развивающегося в сферическом объеме однородного предварительно смешанного горючего газа, находящегося в мыльном пузыре и воспламененного с помощью электрического разряда. Проведена визуализация распространения фронта пламени с помощью высокоскоростной цифровой видеокамеры. Получены зависимости скорости фронта пламени от времени и радиальных величин мыльного пузыря в широком диапазоне условий по видеозаписям серии экспериментов.
Результаты экспериментальных исследований могут использоваться для создания современных камер сгорания и более совершенных горелочных устройств.
Ключевые слова
фронт пламени,
скорость,
горение,
пропан,
мыльный пузырь,
радиус сферы,
теплодиффузионная неустойчивость,
искровое зажигание,
визуализация
Об авторах
М. М. Алексеев
Сургутский государственный университет, Сургут
Россия
Россия
кандидат физико-математических наук, доцент
E-mail: amm.iff@gmail.com
О. Ю. Семенов
Сургутский государственный университет, Сургут
Россия
Россия
кандидат физико-математических наук, доцент
E-mail: ous.tutor.phinma@mail.ru
Список литературы
1. Faghih M., Chen Z. The Constant-Volume Propagating Spherical Flame Method for Laminar Flame Speed Measurement Science // Science Bulletin.
2. Vol. 61, Is. 16. P. 1296–1310. DOI 10.1007/s11434-016-1143-6.
3. Vledouts A., Quinard J., Vandenberghe N., Villermaux E. Explosive Fragmentation of Liquid Shells // J Fluid Mech. 2016. Vol. 788. P. 246–273. DOI
4. 1017/jfm.2015.716.
5. Li F.-S., Li G.-X., Jiang Y.-H., Li H.-M., Sun Z.-Y. Study on the Effect of Flame Instability on the Flame Structural Characteristics of Hydrogen/Air
6. Mixtures Based on the Fast Fourier Transform // Energies. 2017. Vol. 10, No. 5. P. 678. DOI 10.3390/en10050678.
7. Askari O., Elia M., Ferrari M., Metghalchi H. Cell Formation Effects on the Burning Speeds and Flame Front Area of Synthetic Gas at High Pressures and Temperatures // Appl Energy 2017. Vol. 189, Is. C. P. 568–577.
8. Choi O., Lee M. C. Investigation into the Combustion Instability of Synthetic Natural Gases Using High Speed Flame Images and Their Proper Orthog-
9. onal Decomposition // Int J Hydrog Energy. 2016. Vol. 41, Is. 45. P. 20731–20743.
10. Володин В. В., Голуб В. В., Ельянов А. Е., Коробов А. Е., Микушкин А. Ю., Петухов В. А. Влияние объема водородно-воздушной газовой смеси, типа и энергии инициирования на распространение сферического фронта пламени // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные
11. науки. 2019. No 2. С. 64–80. DOI 10.18698/1812-3368-2019-2-64-80.
12. Vledouts A., Quinard J., Vandenberghe N., Villermaux E. Explosive Fragmentation of Liquid Shells // J Fluid Mech Cambridge University Press. 2016.
13. Vol. 788. P. 246–273. DOI 10.1017/jfm.2015.716.
14. Семенов О. Ю. Исследование релаксационного распространения пламени в каналах : автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. Томск, 2014. 23 с. URL: https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000476181 (дата обращения: 01.04.2022).
15. Ciccarelli G., Chaumeix N., Mendiburu A. Z., N’Guessan K., Comandini A. Fast-Flame Limit for Hydrogen/Methane-Air Mixtures // Proceedings
16. of the Combustion Institute. 2019. Vol. 37, Is. 3. P. 3661–3668. DOI 10.1016/j.proci.2018.06.045.
17. Alekseev M. M., Alekseev M. V., Samsonov V. P., Semenov O. Yu. Simulation of Hydrodynamic Phenomena Attendant on the Flame Front Propagation in a Tube Behind a Piston // Tech Phys. 2014. Vol. 59, No. 1. P. 52–59.
18. Nandan V. D., Deore N. Developments of Flame Propagation in Micro and Mesoscale Channels // IOSR Journal of Engineering. 2014. Vol. 04, Is. 06.
19. P. 26–29.
20. Алексеев М. М., Семенов О. Ю. Физическое моделирование тюльпанообразного пламени при горении газов в цилиндрической вертикальной
21. трубе // Вестн. кибернетики. 2021. No 1 (41). С. 63–70.
22. Jang H. J., Lee S. M., Kim N. I. Effects of Ignition Disturbance on Flame Propagation of Methane and Propane in a Narrow-Gap-Disk-Burner // Combustion and Flame. 2020. Vol. 215. P. 124–133. DOI 10.1016/j.combustflame.2020.01.019.
23. Алексеев М. М., Борисов В. Е., Семенов О. Ю., Якуш С. Е. Моделирование горения в узком плоском канале // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2016. Т. 134. 32 с. DOI 10.20948/prepr-2016-134.
24. Badawy T., Chao X. B., Xu H. Impact of Spark Plug Gap on Flame Kernel Propagation and Engine Performance // Applied Energy. 2017. Vol. 191. P. 311–327. DOI 10.1016/j.apenergy.2017.01.059.
25. Jang H. J., Jang G. M., Kim N. I. Unsteady Propagation of Premixed Methane/Propane Flames in a Mesoscale Disk Burner of Variable-Gaps // Proceedings of the Combustion Institute. 2018. Vol. 37, Is. 2. P. 1861–1868. DOI 10.1016/j.proci.2018.06.112.
26. Radisson B., Piketty-Moine J., Almarcha C. Coupling of Vibro-Acoustic Waves with Premixed Flame // Phys Rev Fluids. 2019. Vol. 4, Is. 12. P. 121201.
27. Zhao D., Li J. Feedback Control of Combustion Instabilities Using a Helmholtz Resonator with an Oscillating Volume // Combustion Science and
28. Technology. 2012. Vol. 184, Is. 5. P. 694–716.
29. Kiverin A., Yakovenko I. Mechanism of Transition to Detonation in Unconfined Volumes // Acta Astronautica. 2020. Vol. 176. P. 647–652. DOI 10.1016/j.actaastro.2020.02.013.
Рецензия
Для цитирования:
Алексеев М.М., Семенов О.Ю. ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ В РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ СФЕРЕ. Вестник кибернетики. 2022;(3 (47)):75-83. https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-3-75-83
For citation:
Alekseev M.M., Semenov O.Yu. STUDY OF FLAME PROPAGATION IN AN EXPANDING SPHERE. Proceedings in Cybernetics. 2022;(3 (47)):75-83. (In Russ.) https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-3-75-83
Просмотров:
215
Послать статью по эл. почте 