Режимы неустойчивого истечения и диффузионного горения струи углеводородного горючего

Представлены результаты экспериментального исследования гидродинамики и диффузионного горения углеводородных струй. Рассмотрены режимы развития неустойчивости как в самом струйном пламени, так и внутри источника струи горючего. Опыты проведены при истечении дозвуковой газовой струи в воздушное пространство из длинной трубки диаметром 3.2 мм в диапазоне чисел Рейнольдса 200$\div$13500. В качестве горючего использовались пропан-бутановая смесь в опытах с холодной струей без горения, а также чистый пропан и пропан в смеси с инертным разбавителем (СО$_2$, Не) для струйного пламени. Выполнены измерения средней скорости и пульсаций скорости в ближнем поле струи без горения. Из четырех режимов истечения холодной струи (диссипативный, ламинарный, переходный, турбулентный) исследованы три последних. Шлирен-методом выполнена визуализация реагирующего потока. Профили температуры в ближнем поле струи измерены с помощью Pt/Pt-Rh-термопары. В переходном режиме истечения пропана из трубки наблюдалось присоединенное ламинарное пламя. При горении смесей С$_3$ Н$_8$ с CO$_2$ или с He в диапазоне чисел Рейнольдса 1900$\div$3500 переходный режим регистрировался в отсоединенном пламени. Турбулентные пятна, образующиеся в трубе в переходном режиме, оказывают существенное воздействие на положение передней кромки пламени: они могут как инициировать переход к турбулентному факелу, так и приводить к его ламинаризации.