Использование метода гиперспектральной съемки и цветной скоростной киносъемки для изучения горения в нестационарных и неустойчивых режимах


Просмотр статьи
PDF, 1,2 МБ

The usage of optical 3D spectroscopy and color speed cinematography for investigation into nonstationary combustion

The paper is aimed at the consideration of gaseous combustion instabilities in nonstationary regimes. The main attention is devoted to application of color speed cinematography and 3D optical spectroscopy, which allows recording optical spectra intensity dependence on time, the wavelength and coordinate.

combustion, nonstationary, flame front, 3D optical spectroscopy (hyperspectrometer), color speed cinematography

Николай Михайлович Рубцов, Алексей Николаевич Виноградов, Александр Петрович Калинин, Алексей Игоревич Родионов, Игорь Дмитриевич Родионов, Кирилл Яковлевич Трошин, Георгий Игоревич Цветков, Виктор Иосифович Черныш

Том 17, выпуск 1, 2016 год



Работа посвящена рассмотрению горения в нестационарных и неустойчивых режимах. Большое внимание уделено использованию метода цветной скоростной и 3D оптической спектроскопии, позволяющей регистрировать интенсивность оптического спектра одновременно в зависимости от длины волны, времени и координаты для установления особенностей указанных процессов.

горение, нестационарный, фронт пламени, гиперспектрометр, цветная скоростная видеокамера

Николай Михайлович Рубцов, Алексей Николаевич Виноградов, Александр Петрович Калинин, Алексей Игоревич Родионов, Игорь Дмитриевич Родионов, Кирилл Яковлевич Трошин, Георгий Игоревич Цветков, Виктор Иосифович Черныш

Том 17, выпуск 1, 2016 год



1. Nonsteady flame propagation/ ed. by George H.Markstein. Perg. Press. Oxford. London. 1964.
2. Landau L. On the theory of slow combustion// Acta Phys.-Chim. URSS. 1944. 19. P. 77-85.
3. Williams F.A., Grcar J.F. A hypothetical burning-velocity formula for very lean hydrogen–air mixtures // Proc. of the Combustion Institute. 2009. V. 32. №1. P. 1351 -1360.
4. Зельдович Я.Б.. Избранные труды. Химическая физика и гидродинамика, п/р ак. Ю.А.Харитона, М. Изд-во “Наука”. 1984. 379 c.
5. Lewis B., Von Elbe G. Combustion, Explosions and Flame in Gases New York, London: Acad.Press, 1987. 566 p.
6. Sivashinsky G.I. Nonlinear analysis of hydrodynamic instability in laminar flames-I. Derivation of basic equations //Acta Astronaut., 1977. 4. P. 1177-1206
7. Clavin, P., Williams, F.A. Effects of molecular diffusion and of thermal expansion on the structure and dynamics of premixed flames in turbulent flows of large scale and low intensity // J. Fluid Mech. 1982. 116. P. 251-282.
8. Pelcé, P. , Clavin, P. Influence of hydrodynamics and diffusion upon the stability limits of laminar premixed flame// J. Fluid Mech. 1982. 124. P. 219-237.
9. Kampen, J. F. van Acoustic pressure oscillations induced by confined turbulent premixed natural gas flames. PhD thesis, University of Twente. Enschede. The Netherlands. March 2006. ISBN 90-365-2277-3. Printed by Febodruk BV Enschede, The Netherlands.
10. Ronney, P. D. Premixed-Gas Flame in: Microgravity Combustion: Fires in Free Fall (H. Ross, Ed.), Academic Press, London. U.K.. 2001. P. 35-82
11. Clanet, C., Searby, G. First experimental study of the Darrieus-Landau instability// Phys. Rev. Lett. 1998. 27. P. 3867-3870.
12. Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.А., Махвиладзе Д.В., Либрович А.Б. Математическая теория распространения пламени, М.: Изд-во АН СССР. 1980, 620 c.
13. Калинин А.П., Орлов А.Г., Родионов А.И., Трошин К.Я., Демонстрация возможности изучения процессов горения и взрыва с помощью дистанционного гиперспектрального зондирования// Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2009. Т. 8. http// www.chemphys.edu.ru/ pdf/ 2009-06-18-001.pdf
14. Виноградов А.Н., Егоров В.В., Калинин А.П., Мельникова Е.М., Родионов А.И., Родионов И.Д. Линейка гиперспектральных сенсоров оптического диапазона: Препринт ИКИ РАН Пр-2176. 2015. 16 с.
15. Егоров В.В., Калинин А.П., Родионов И.Д., Родионова И.П., Орлов А.Г., Гиперспектрометр как элемент системы интеллектуального технического зрения // Датчики и системы. 2007. №8. C.33-35
16. Thomas Alasard Low Mach number limit of the full Navier-Stokes equations// Archive for Rational Mechanics and Analysis 180. 2006. no. 1. P. 1-73.
17. Nicoud F. Conservative High-Order Finite-Difference Schemes for Low-Mach Number Flows// Journal of Computational Physics. 2000. 158. P. 71-97.
18. Williams, F. A. Combustion Theory. 2nd Ed. The Benjamin/Cummings Pub. Co., Menlo Park. Ca. 1985. 450 p.
19. Akkerman V., Bychkov V., Petchenko A., Eriksson L.-E. Flame oscillations in tubes with nonslip at the walls// Combustion and Flame. 2006. V.145. P. 675-687.
20. Majda A. Compressible fluid flow and systems of conservation laws in several space variables// Applied Mathematical Sciences. Springer-Verlag. New York. 1984. vol. 53. 159 p.
21. Абугов Д.И., Бобылев В.М.,Теория и расчет ракетных двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение. 1987. 271 c.
22. Clavin, P. Premixed combustion and gasdynamics// Ann. Rev. Fluid Mech. 1994. 26. P. 321-352.
23. Backstrom G. Simple Fields of Physics by Finite Element Analysis (Paperback). GB Publishing. 2005. 324 p.
24. Pierse, R., Gaydon, A. The identification of molecular spectra., N.-Y. London. Acad. Press. 1941. 240 p.
25. Icitaga T., Emission spectrum of the oxy-hydrogen flame and its reaction mechanism. (1) Formation of the Activated Water Molecule in Higher Vibrational States// The Review of Physical Chemistry of Japan. 1939. Vol. 13. No. 2. P. 96-107
26. Rothman L. S., Gordon I. E., Babikov Y., Barbe A., Chris Benner D., et al. The HITRAN 2012 Molecular Spectroscopic Database//Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2013. 130. P. 4-50
27. Coheur P.-F., Bernath P.F., Carleer M., Colin R., et al. A 3000 K laboratory emission spectrum of water// The Journal of Chemical Physics. 2005. 122. 074307
28. Herzberg G. Molecular Spectra and Molecular Structure. Vol. 1, Spectra of Diatomic Molecules. 2nd edn. Van Nostrand. New York. 1950.