Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск

О ДВУХФРОНТОВОМ ГОРЕНИИ ВОКРУГ ЧАСТИЦЫ ТОПЛИВА В НЕГОРЮЧЕЙ БЕДНОЙ СМЕСИ ГОРЮЧЕГО ГАЗА С ВОЗДУХОМ

Полный текст:

Аннотация

В рамках распространенных допущений получено аналитическое решение задачи о стационарном сферически симметричном двухфронтовом диффузионном горении вокруг неподвижной частицы газифицирующегося топлива бесконечной (для обеспечения стационарности горения) плотности в гибридной атмосфере. Показано, что ближайший к частице фронт пламени (A) имеет ту же природу, что и единственный диффузионный фронт пламени вокруг частицы, горящей в чистом воздухе, а во втором фронте пламени (B) происходит устойчивое диффузионное горение перемешанной смеси газа с воздухом. Решение проиллюстрировано на двух вариантах исходных данных: в I варианте пары топлива и газ идентичны этану; II вариант отличается числом Льюиса для горючего газа Le3 и температурой плоского пламени на пределе горения (НКПР) газовоздушной смеси, заимствованными у водорода. Для обоих вариантов задачи приведены графические зависимости размеров и температур диффузионных пламен от содержания горючего газа в воздухе и от радиуса частицы. Установлено, что геометрическое подобие полей распределения температуры в пространстве отсутствует для частиц с радиусом порядка 20 мкм и менее. Для варианта II в области, ограниченной поверхностью фронта B, отмечена сверхадиабатическая температура среды. Стационарное решение задачи отсутствовало при концентрации горючего газа, превышающей НКПРДе3. Показано, что функция распределения температуры в пространстве между фронтами A и B линейно растет с увеличением содержания горючего газа, что использовано для объяснения зависимости концентрационного предела распространения пламени по аэровзвеси от добавок горючего газа, в том числе водорода.

Об авторе

Н. Л. Полетаев
Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России
Россия


Список литературы

1. Варшавский Г. А. Горение капли жидкого топлива. Диффузионная теория / Бюро новой техники НКАП. - 1945. -№ 6. - 17 с. // В кн.: Теория горения порохов и взрывчатых веществ. -М.: Наука, 1982.- С. 87-106.

2. Law C. K. Deflagration and extinction of fuel droplet in a weakly-reactive atmosphere / J. Chem. Phys. - 1978. - Vol. 68. - P. 4218-4221. doi: 10.1063/1.436286.

3. Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва. - М. : Наука, 1980. - 478 с.

4. Eckhoff R. K. Dust explosions in the process industries. 3rd edition. Gulf Professional Publishing. - Boston : Elsevier, 2003. - 720 p.

5. Карпов В. П., Северин E. С. Влияние коэффициентов молекулярного переноса на турбулентную скорость выгорания // ФГВ. - 1980. - Т. 16, № 1. - С. 45-51.

6. Williams F. Combustion Theory. Second Edition. - Boulder : Westview Press, 1985. - 704 р.

7. Таблицы физических величин : справочник / Под ред. И. К. Кикоина. - М. : Атомиздат, 1976. - 1008 с.

8. Burgoyne J.H., Cohen L. The effect of drop size on flame propagation in liquid aerosols // Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. - 1954. - Vol. 225, Issue 1162. - P.375-392. doi: 10.1098/rspa.1954.0210.

9. Hertzberg M., Cashdollar K. L. Introduction to dust explosions // Industrial dust explosions / Cash-dollar K. L., HenzbergM. (eds.) // ASTM Special Technical Publication 958. - Philadelphia: ASTM, 1987. - P. 5-32.

10. Bartknecht W. Explosion - Ablauf und Schutzmaßnahmen. - Berlin - Heidelberg - New York : Springer-Verlag, 1980. -259 s. doi: 10.1002/cite.330530411.

11. GaugM., Knystautas R., Lee J. H. S., Benedick W.B., Nelson L., Shepherd J. The lean flammability limits ofhybrid mixtures // Progress in Astronautics and Aronautics. Vol. 105: Dynamics of Reactive Systems. Part II: Modeling and Heterogeneous Combustion. - AIAA, 1986. - P. 155-168.


Для цитирования:


Полетаев Н.Л. О ДВУХФРОНТОВОМ ГОРЕНИИ ВОКРУГ ЧАСТИЦЫ ТОПЛИВА В НЕГОРЮЧЕЙ БЕДНОЙ СМЕСИ ГОРЮЧЕГО ГАЗА С ВОЗДУХОМ. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2015;24(5):11-23.

For citation:


Poletaev N.L. TWO FRONT OF COMBUSTION AROUND FUEL PARTICLE IN HYBRID ATMOSPHERE. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2015;24(5):11-23. (In Russ.)

Просмотров: 53


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)