Детонационное горение газовой смеси в плоском канале с множественными барьерами
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc533Ключевые слова:
детонационная волна, плоский канал, водородно-воздушная смесь, барьеры, сохранение/гашение детонации.Аннотация
В работе численно исследованы некоторые способы управления волной детонации в стехиометрической водородно-воздушной смеси в плоском канале, на одной из стенок которого расположена область с барьерами. Изучено влияние геометрических параметров этой области (ее протяженности, высоты барьеров и частоты их расстановки) на детонационное горение смеси. Рассмотрена возможность управления детонацией посредством предварительной подготовки горючей смеси (предварительного разложения части молекулярного водорода и молекулярного кислорода на атомарные газы) или внесения в горючую смесь добавок аргона и озона. Установлено, что детонационная волна в подготовленном газе и в смеси с добавками в концентрациях, обеспечивающих размер ячейки волны детонации в полученной смеси близкий к среднему размеру ячейки в чистом газе, более устойчива к возмущениям, вызванным препятствиями. Это дает возможность использовать указанные механизмы для сохранения детонационного горения в канале с множественными барьерами.
Библиографические ссылки
(1). Levin VA, Markov VV, Zhuravskaya TA, Osinkin SF (2005) Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics [Trudy Matematicheskogo instituta im. V.A. Steklova RAN] 251:192-205. (in Russian)
(2). Zhuravskaya TA (2007) Fluid Dynamics [Izv. RAN. MZHG.] 42(6):987-994. https://doi.org/10.1134/S0015462807060142 (in Russian)
(3). Yang T, He Q, Ning J, Li J. (2022) International Journal of Hydrogen Energy 47(25):12711-12725. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.01.230
(4). Obara T, Sentanuhady J, Tsukada Y, Ohyagi S (2008) Shock Waves 18:117-127. https://doi.org/10.1007/s00193-008-0147-9
(5). Qin H, Lee JHS, Wang Z, Zhuang F (2015) Proceeding the Combustion Institute 35(2):1973-1979. https://doi.org/10.1016/j.proci.2014.07.056
(6). Mehrjoo N, Gao Y, Kiyanda CB, Ng HD, Lee JHS (2015) Proceedings of the Combustion Institute 35(2):1981-1987. https://doi.org/10.1016/j.proci.2014.06.031
(7). Sharypov OV, Pirogov YA (1995) Comb. Expl. Shock Waves [Fizika goreniya i vzryva] 31(4):466-470. https://doi.org/10.1007/BF00789368 (in Russian)
(8). Teodorczyk A, Lee JHS (1995) Shock Waves 4(4):225-236. https://doi.org/10.1007/BF01414988
(9). Radulescu MI, Lee JHS (2002) Combustion and Flame 131(1-2):29-46. https://doi.org/10.1016/S0010-2180(02)00390-5
(10). Bivol GYu, Golovastov SV, Golub VV (2018) Shock Waves 28(5):1011-1018. https://doi.org/10.1007/s00193-018-0831-3
(11). Levin VA, Zhuravskaya TA (2018) Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics [Trudy Matematicheskogo instituta im. V.A. Steklova RAN] 300:114-125. https://doi.org/10.1134/S0081543818010091 (in Russian)
(12). Vasil’ev AA, Pinaev AV, Trubitsyn AA, Grachev AYu, Trotsyuk AV, Fomin PA, Trilis AV (2017) Combust. Explos. Shock Waves [Fizika goreniya i vzryva] 53(1):8-14. https://doi.org/10.1134/S0010508217010026 (in Russian)
(13). Thermodynamical Properties of Individual Substances [Termodinamicheskie svojstva individual’nyh veshchestv], Ed. by Glushko VP (1978), Nauka, Moscow. (in Russian)
(14). Bezgin LV, Kopchenov VI, Sharipov AS, Titova NS, Starik AM (2013) Combustion Science and Technology 185(1):62-94. https://doi.org/10.1080/00102202.2012.709562
(15). Godunov SK, Zabrodin AV, Ivanov MYa, Kraiko AN, Prokopov GP (1976) Numerical Solution of Multidimensional Problems of Gasdynamics [CHislennoe reshenie mnogomernyh zadach gazovoj dinamiki] Nauka, Moscow (in Russian).
(16). Voevodin Vl, Antonov A, Nikitenko D, Shvets P, Sobolev S, Sidorov I, Stefanov K, Voevodin Vad, Zhumatiy S (2019) Supercomputing Frontiers and Innovations 6(2):4-11. https://doi.org/10.14529/jsfi190201
(17). Soloukhin RI Shock Waves and Detonation in Gases [Udarnye volny i detonatsiya v gazakh], (1963) GIFML, Moscow (1966) Mono Book, Baltimore. (in Russian)
(18). Lee JHS (2008) The Detonation Phenomenon Cambridge University Press, Cambridge. ISBN-13 978-0-511-41392-6
. Pintgen F, Eckett CA, Austin JM, Shepherd JE (2003) Combustion and Flame 133(3):211-229. https://doi.org/10.1016/S0010-2180(02)00458-3
(20). Kumar DS, Ivin K, Singh AV (2021) Proceedings of the Combustion Institute 38(3):3825-3834. https://doi.org/10.1016/j.proci.2020.08.061
(21). Bull DC, Elsworth JE, Shuff PJ (1982) Combustion and Flame 45:7-22. https://doi.org/10.1016/0010-2180(82)90028-1
(22). Ciccarelli G, Ginsberg T, Boccio J, Economos C., Sato K, Kinoshita M (1994) Combustion and Flame 99(2):212-220. https://doi.org/10.1016/0010-2180(94)90124-4
(23). Taylor BD, Kessler DA, Gamezo VN, Oran ES (2013) Proceedings of the Combustion Institute 34:2009-2016. https://doi.org/10.1016/j.proci.2012.05.045
(24). Levin VA, Zhuravskaya TA (2020) Technical Physics Letters [Pis’ma v ZHTF] 46(2):189-192. https://doi.org/10.1134/S1063785020020248 (in Russian)
(25). Zhuravskaya TA, Levin VA (2020) Fluid Dynamics [Izvestiya RAN. Mekhanika zhidkosti i gaza] 55:488-497. https://doi.org/10.1134/S0015462820040138 (in Russian)
(26). Crane J, Shi X, Singh AV, Tao Y, Wang H (2019) Combustion and Flame 200:44-52. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2018.11.008
(27). Cherif MA, Shcherbanev SA, Starikovskaia SM, Vidal P (2020) Combustion and Flame 217:1-3. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2020.03.014
(28). Shepherd JE (2009) Proceedings of the Combustion Institute 32:83-98. https://doi.org/10.1016/j.proci.2008.08.006
(29). Levin VA, Zhuravskaya TA (2021) Doklady Physics [Doklady Rossijskoj akademii nauk. Fizika, tekhnicheskie nauki] 66:320-324. https://doi.org/10.1134/S1028335821110057
(30). Bhattacharjee RR, Lau-Chapdelaine SSM, Maines G, Maley L, Radulescu MI (2013) Proceedings of the Combustion Institute 34(2):1893-1901. https://doi.org/10.1016/j.proci.2012.07.063
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
