Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Нестационарные режимы горения бедных смесей газов в неадиабатических условиях

Авторы: Роман Викторович Фурсенко (ИТПМ СО РАН) roman.fursenko@gmail.com

Интерес к исследованию газофазных пламен, вызван большим числом практических приложений, таких как сжигание запредельно бедных смесей газов, уменьшение вредных выбросов NOx, реформинг углеводородных топлив, разработка эффективных энергопреобразующих устройств с горением. Развитие теоретических положений, способствующих разработке и проектированию практических устройств, требует фундаментальных исследований процессов горения, особенно в областях параметров, близких к критическим значениям, определяющим пределы существования пламени. Основными такими параметрами являются состав горючей смеси и интенсивность теплопотерь из фронта пламени.

В докладе представлены результаты теоретических и численных исследований стационарных режимов горения, их устойчивости и динамического поведения пламен бедных предварительно перемешанных смесей газов в неадиабатических условиях. Рассмотрены задачи о горении предварительно перемешанных горючих смесей в узком канале с неоднородно нагретыми стенками, в системе с противоточным теплообменом и в тонковолокнистой высокопористой среде. Также, приведены результаты численных и экспериментальных исследований структуры и пределов существования бедных пламен с низким значением числа Льюиса в условиях микрогравитации. Для рассматриваемых задач определены устойчивые и неустойчивые режимы горения, описано динамическое поведение волн горения, построены диаграммы устойчивости. Использование упрощенных математических моделей позволило выявить основные физические механизмы, определяющие динамическое поведение пламен в рассматриваемых системах. Выполнено сравнение полученных результатов с имеющимися в литературе данными экспериментов и детального численного моделирования.