RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Физика горения и взрыва // Архив

Физика горения и взрыва, 2020, том 56, выпуск 4, страницы 93–103 (Mi fgv698)

О природе синергетического эффекта в пламенах смесей метана и формальдегида с воздухом

В. М. Шварцберг, В. А. Бунев

Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск 630090

Аннотация: Работа посвящена изучению природы синергетического эффекта в пламенах смесей метана и формальдегида с воздухом. Горение смесей различных топлив представляет большой интерес как в плане решения практических задач, так и с точки зрения фундаментальной науки. Установлено, что добавка формальдегида к богатому пламени метан/воздух при постоянной концентрации метана сначала снижает его скорость распространения, а затем начинает увеличивать ее. Механизм синергизма в данном случае объясняется преимущественным и полным расходованием формальдегида, благодаря его большей реакционной способности и его отрицательному влиянию на скорость расходования метана. В результате преимущественного сгорания одного из топлив в пламени существуют две пространственно разделенные зоны выделения тепла. Выделение тепла в первой зоне происходит в основном в реакции окисления формальдегида и формильного радикала, а во второй зоне – в основном в реакции рекомбинации метильных радикалов. Анализ чувствительности скорости пламени показал, что ключевыми реакциями, влияющими на скорость пламени, являются стадии образования радикалов (в основном гидроксила) или продуктов, которые приводят к их образованию. Реакции, вносящие основной вклад в выделение тепла, как правило, не оказывают влияния на скорость пламени. Установлено, что взаимодействие двух горючих $\mathrm{CH}_4$ и $\mathrm{CH}_2\mathrm{O}$ в смеси с воздухом приводит к заметному усилению явления сверхадиабатических температур.

Ключевые слова: метан, формальдегид, синергизм, пределы распространения пламени, численное моделирование, селективное окисление.

УДК: 536.461.536.462

Поступила в редакцию: 07.08.2019
Исправленный вариант: 30.09.2019
Принята в печать: 06.11.2019

DOI: 10.15372/FGV20200409


 Англоязычная версия: Combustion, Explosion and Shock Waves, 2020, 56:4, 454–463

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024