It is experimentally established, that the flames of poor (6-15%Н2) of Н2-air mixtures have cellular structure. It is shown, that for the mixtures containing 6-10 % Н2 the flames at an initial stage near to the lower concentration limit propagate symmetrically; then the field of a gravity deforms the the shape of flame front. The flames of mixtures, containing 10-15 % Н2, propagate symmetrically. It is shown, that to obtain cells in calculation at Н2 <10 % with gravity taken into account Boussinesque approximation can be used; calculations of the Boussinesque approximation for the lack of a gravity do not give cells formation. For the description of a symmetric mode of cellular flame propagation in conditions of microgravitation it is necessary to involve compressible Navier-Stokes equations. It is shown, that the analysis of experimental data on flame propagation in poor mixtures does not allow taking apart results of calculation by two-dimentional model with taking convection into account and without convection. It is experimentally shown, that isobutene additives in quantities below a concentration limit (up to 1.5 %) tend to increase, and additives СО2 up to 15 % – to reduce the speed of flame propagation in poor Н2-air mixtures. The reasons for acceleration of combustion in the presence of hydrocarbon additive are considered.
Экспериментально установлено, что пламена бедных (6-15%Н2) водородо-воздушных смесей имеют ячеистую структуру. Показано, что для смесей, содержащих 6-10% Н2 пламена на начальной стадии вблизи нижнего концентрационного предела распространяются сферически симметрично; затем поле силы тяжести искажает форму фронта горения. Пламена смесея, содержащих 10-15% Н2, распространяются сферически симметрично. Показано, что для получения в расчете ячеек при Н2 <10% с учетом силы тяжести применимо приближение Буссинеска; расчеты по модели Буссинеска в отсутствие силы тяжести не дают образования ячеек. Привлечение уравнений Навье-Стокса для сжимаемой среды дает возможность описания сферически-симметричного режима распространения ячеистого пламени в условиях микрогравитации. Показано, что анализ экспериментальных данных по распространению пламени в бедных смесях не дает возможности различить результаты расчета по двумерной модели с учетом и без учета конвекции. Экспериментально показано, что добавки изобутена С4Н8 в количествах ниже нижнего концентрационного предела (до 1.5%) приводят к увеличению, а добавки СО2 до 15% – к уменьшению скорости распространения пламени в бедных водородо-воздушных смесях. Рассмотрены причины ускорения горения в присутствии углеводородной добавки.
