Воспламенение и горение предварительно перемешанного пара керосина в воздухе
Исследование воспламенения и горения паров углеводородных топлив в воздухе представляет большой практический и фундаментальный интерес. Это обусловлено широким применением таких рабочих сред в авиационной и ракетной промышленности. Важнейшей характеристикой процессов химического превращения топлив является время задержки воспламенения. Действительно, задержка воспламенения при определенных температуре, давлении и избытке/недостатке окислителя – важнейший параметр, характеризующий реакционноспособность смеси. Для математического описания физико-химических процессов в гетерогенных/гомогенных смесях с участием керосина в двигательных установках необходимо знание их детальной/приведенной кинетики химического превращения, параметров процессов фазовых переходов и т.п.
Полный процесс химического превращения реагирующей смеси пара керосина и окислителя в присутствии инертного газа описывается двухстадийной кинетической моделью. Первая стадия в этой модели представляет собой период индукции, в течение которого параметры смеси перемешанных газов слабо изменяются, но достаточны для воспламенения, и вторая стадия – непосредственно горение смеси, в процессе которого параметры смеси считаются изменяющимися. Для описания первой стадии из анализа ряда экспериментальных данных по зависимостям времени задержки воспламенения от температуры получены аппроксимационные формулы для этого параметра в зависимости от концентраций компонент, давления и температуры смеси. Для описания второй стадии необходимо знать кинетическое уравнение, описывающее реакцию горения керосина в воздухе. Поэтому была предложена приведенная кинетическая схема данного процесса, описан полуэмпирический метод определения зависимости предэкспоненциального множителя в уравнении кинетики горения керосина от локальной температуры смеси за фронтом замороженной удрной волны (УВ). Использование такой кинетической схемы позволяет удовлетворительно описать заданное время горения смеси за УВ. На основе данной кинетики разработана физико-математическая модель структуры детонационной волны в стехиометрической и обедненной окислителем смеси керосин – воздух для различных режимов детонации.
To reports list
|
