Возникновение акустической неустойчивости в водородо-воздушных смесях в замкнутом реакторе при центральном инициировании искровым разрядом


Просмотр статьи
PDF, 554,5 КБ

Occurrence of acoustic instability in hydrogen-air mixtures in the closed reactor at the central spark initiation

By the example of combustion of hydrogen-air mixtures containing 30 % and 15 % of hydrogen it was shown that detected inhomogeneities in light emission arising after a contact of a flame front with the walls of cylindrical reactor can be correlated with acoustic waves. It is established that flame velocities in stoichiometric hydrogen-air mixtures at central spark initiation do not depend on the material of inner reactor surface but on its shape.

Идея Михайловна Набоко, Николай Михайлович Рубцов, Борис Семенович Сеплярский, Виктор Иосифович Черныш, Георгий Игоревич Цветков

Том 12, 2011 год



На примере горения водородо-воздушных смесей (30% и 15% Н2) показано, что обнаруженные неоднородности свечения могут быть связаны с наличием акустических волн. Установлено, что скорости распространения пламени в стехиометрической водородо-воздушной смеси при центральном инициировании искрой не зависят от материала внутренней поверхности реактора (нержавеющая сталь, TiO2, Ta, Pt), но зависят от формы внутренней поверхности реактора.

Идея Михайловна Набоко, Николай Михайлович Рубцов, Борис Семенович Сеплярский, Виктор Иосифович Черныш, Георгий Игоревич Цветков

Том 12, 2011 год



1. T.C. Lieuwen. Experimental investigation of limit-cycle oscillations // Journal of Propulsion and Power, 2002, V.18, P.61-67.
2. Ларионов В.М., Зарипов Р.Г. Автоколебания газа в установках с горением. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2003. 227 С.
3. 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.
4. Williams, F. A., Combustion Theory, 2nd edition, Addison-Wesley, Redwood City, CA ,1985, 485 Р.
5. Я.Б. Зельдович, Г.А. Баренблатт, Д.В. Махвиладзе, А.Б. Либрович, Математическая теория распространения пламени, М., Изд-во АН СССР, 1980, 620 С.
6. Я.Б. Зельдович, Избранные труды, Химическая физика и гидродинамика, п/ред ак. Ю.Б.Харитона, М.: Наука, 1984, 379 С.
7. Nikolai M. Rubtsov, Boris S. Seplyarskii, Kirill Ya. Troshin,Victor I. Chernysh and Georgii I. Tsvetkov, Initiation and propagation of laminar spherical flames at atmospheric pressure // Mendeleev Commun., 2011, V.21, P.218-220.
8. J. W. S. Rayleigh, The theory of sound. New York: Dover, 1945.
9. Putnam A.A., Dennis W.R. Organ-pipe oscillations in a burner with deep ports // JASA. 1956. Vol.28. Р.260-268.
10. Al-Shahrany, A. S. , Bradley, D. , Lawes, M. , Liu, K. and Woolley, R., Darrieus-Landau and thermo-acoustic instabilities in closed vessel explosions // Combustion Science and Technology, 2006, V.178, N10, P.1771 -1802.
11. Maxwell, G.B. and Wheeler, R.V., Some flame characteristics of motor fuels // Ind. Eng. Chem., 1928, V.20, 1041–1044.
12. Lewis, B. and von Elbe, G., Combustion, Flames and Explosions of Gases, 1987, 3rd ed., Academic Press, Inc., New York.
13. Megalchi, M. and Keck, J.C., Burning velocities of mixtures of air with methanol, isooctane and indolene at high pressure and temperature // Combust. Flame, 1982, V.48, P.191–210.
14. Clanet C., Searby G., Clavin P., Primary acoustic instability of flames propagating in tubes: cases of spray and premixed gas combustion J. Fluid Mech. , 1999, V. 385, P. 157.
15. Clavin, P. Premixed combustion and gasdynamics. Ann. Rev. Fluid Mech., 1994,V.26, P. 321.
16. G. Backstrom, Simple Fields of Physics by Finite Element Analysis (Paperback), GB Publishing (2005), 324 Р.
17. И.П.Соловьянова, И.С.Шабунин, Теория волновых процессов. Акустические волны, Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, ISBN 5-321-00398 Х, 2004. 142С.