Аннотация:
Целью данной работы является разработка новых моделей эволюции фронта пламени, способных описывать как явления инициирования, затухания и пульсаций, так и обычный режим распространения. Обычные уравнения, составляющие одномерную диффузионно-тепловую модель, были упрощены до двух обыкновенных дифференциальных уравнений для координаты фронта пламени и температуры на фронте пламени. Полученные уравнения допускают решения, описывающие, например, зажигание, затухание и нелинейные колебания пламени, которые наблюдаются при горении газа в микроканалах с повышенной температурой стенок или в случае тепловой неустойчивости при безгазовом горении конденсированных веществ. Подобие исходных диффузионно-тепловых моделей, предполагающих существование бесконечно тонкой зоны химических реакций, позволило применить общий метод для вывода упрощенных уравнений в физически разных системах. Было показано, что моделирование колебаний пламени требует, как минимум, рассмотрения эффектов, связанных с ускорением пламени (“инерцией” пламени), и скорости изменения температуры фронта пламени. Точность предложенной модели с инерционными эффектами была проверена результатами прямого численного моделирования исходных уравнений.
