Экспериментальное и математическое моделирование самовоспламенения микрочастиц железа
Автор: Лещевич Владимир Владимирович, Пенязьков Олег Глебович, Ростен Жан-Кристоф, Федоров Александр Владимирович, Шульгин Алексей Валентинович
Рубрика: Математика
Статья в выпуске: 2 т.5, 2013 года.
Бесплатный доступ
Представлены экспериментальные и численные исследования самовоспламенения и горения микрочастиц железа в кислороде. Параметры высокотемпературной газовой среды были созданы при помощи установки быстрого сжатия. Изучались порошки с размерами частиц от 1 до 125 мкм при давлении кислорода от 0,5 до 28 МПа и температуре от 500 до 1100 K. Время задержки воспламенения измерялось с помощью регистрации излучения с боковой стенки камеры сгорания и измерения давления на торцевой стенке. Критические условия самовоспламенения микрочастиц железа определяются в зависимости от размера частиц, температуры и давления кислорода. Для описания механизмов воспламенения предложена точечная полуэмпирическая математическая модель, позволившая удовлетворительно описать экспериментальные данные по зависимости времени задержки воспламенения насыпки частиц железа от температуры окружающей среды с учетом зависимости предельных температур воспламенения от давления.
Микрочастицы железа, кислород, установка быстрого сжатия, время задержки воспламенения, математическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/147158781
IDR: 147158781
Список литературы Экспериментальное и математическое моделирование самовоспламенения микрочастиц железа
- Allen, C.M. Energetic-nanoparticle enhanced combustion of liquid fuels in a rapid compression machine/C.M. Allen, T. Lee//Proc. 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition. -2009. -AIAA 2009-227.
- Trunov, M.A. Ignition of aluminum powders under different experimental conditions/M.A. Trunov, M. Schoenitz, E.L. Dreizin//Propellants, Explosives, Pyrotechnics. -2005. -Vol. 30. -P. 36-43.
- Utilization of iron additives for advanced control of NOx emissions from stationary combustion sources/V.V. Lissianski, P.M. Maly, V.M. Zamansky, W.C. Gardiner//Ind. Eng. Chem. Res. -2001. -Vol. 20, № 15. -P. 3287-3293.
- Синтез нанооксидов в двухфазных ламинарных пламенах/А.Н. Золотко, Я.И. Вовчук, Н.И. Полетаев и др.//Физика горения и взрыва. -1996. -T. 32, № 3. -C. 24-34.
- Cashdollar, K.L. Explosion temperatures and pressures of metals and other elemental dust clouds/K.L. Cashdollar, I.A. Zlochower//Journal of Loss Prevention in the Process Industries. -2007. -Vol. 20. -P. 337-348.
- Dynamics of dispersion and ignition of dust layers by a shock wave/V.M. Boiko, A.N. Papyrin, M. Wolinski, P. Wolanski//Progress in Astronautics and Aeronautics. -1984. -Vol. 94. -P. 293-301.
- Ignition of dust suspensions behind shock waves/A.A. Borisov, B.E. Gel’fand, E.I. Timofeev et al.//Progress in Astronautics and Aeronautics. -1984. -Vol. 94. -P. 332-339.
- Photoemission measurements of soot particles temperature at pyrolysis of ethylene/Y.A. Baranyshyn, L.I. Belaziorava, K.N. Kasparov, O.G. Penyazkov//Nonequilibrium Phenomena: Plasma, Combustion, Atmosphere. -Moscow: Torus Press Ltd, 2009. -P. 87-93.
- Optical properties of gases at ultra high pressures/Yu.N. Ryabinin, N.N. Sobolev, A.M. Markevich, I.I. Tamm//Journal of Experimental and Theoretical Physics. -1952. -Vol. 23, № 5. -P.564-575.
- Альтман, И.С. Об определении температуры частиц по спектру излучения/И.С. Альтман//Физика горения и взрыва. -2004. -T. 40, № 1. -С. 75-77.
- Федоров, А.В. О воспламенении железной насыпки в устройстве быстрого сжатия/A.В. Федоров, А.В. Шульгин//Физика горения и взрыва. -2011. -Т. 47, № 6. -С. 98-100.
- Условия и время задержки самовоспламенения микрочастиц железа в кислороде/B.В. Лещевич, О.Г. Пенязьков, А.В. Федоров и др.//Инженерно-физический журнал. -2012. -Т. 85, № 1. -С. 139-144.
- Болобов, В.И. Расчетный анализ условий воспламенения металлических компактных образцов и фольги в кислороде/В.И. Болобов, Н.А. Подлевских//Физика горения и взрыва. -2001. -Т. 37, № 6. -С. 46-55.
- Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений/под ред. Дж. Холла, Дж. Уатта. -М.: Мир, 1979. -312 с.
- Федоров, А.В. Воспламенение частицы алюминия/А.В. Федоров, Ю.В. Харламова//Физика горения и взрыва. -2003. -Т. 39, № 5. -С. 65-68.
