EKSPERIMENTAL'NOE ISSLEDOVANIE FRONTA SFERIChESKI RASShIRYaYuShchEGOSYa PLAMENI

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В статье представлено исследование фронта сферически расширяющегося пламени водородно-воздушных смесей. Проведена серия экспериментов при концентрации водорода в газовой смеси от 10 до 50 об. %. Проанализировано возникновение нового кластера ячеек на основе обработанных экспериментальных теневых изображений. Получены амплитуды фурье-гармоник на основе дискретного преобразования Фурье. Получен критерий возникновения новой ячеистой структуры для водородно-воздушных смесей.

References

  1. Гостинцев Ю.А., Истратов А.Г., Шуленин Ю.В. Автомодельный режим распространения свободного турбулентного пламени в перемешанных газовых смесях // ФГВ. 1988. Т. 24. № 5. С. 63.
  2. Bradley D., Cresswell T.M., Puttock J.S. Flame Acceleration due to Flame-induced Instabilities in Large-scale Explosions // Combust. Flame. 2001. V. 124. № 4. P. 551.
  3. Akkerman V., Law C.K., Bychkov V. Self-similar Accelerative Propagation of Expanding Wrinkled Flames and Explosion Triggering // Phys. Rev. E. 2011. V. 83. P. 1.
  4. Минаев С.С., Пирогов Е.А., Шарыпов О.В. Нелинейная модель гидродинамической неустойчивости расходящегося пламени // ФГВ. 1996. Т. 32. № 5. С. 8.
  5. Filyand L., Sivashinsky G., Frankel M. On Self Acceleration of Outward Propagating Wrinkled Flames // Phys. D: Nonlinear Phenom. 1994. V. 72. P. 110.
  6. Darrieus G. Propagation d’un front de flamme // La Technique Moderne, Le Congrés de Mécanique Appliqueée, 1938. (Неопубликованный доклад).
  7. Ландау Л.Д. К теории медленного горения // ЖЭТФ. 1944. Т. 14. С. 240.
  8. Истратов А.Г., Либрович В.Б. О влиянии процессов переноса на устойчивость плоского фронта пламени // ПММ. 1966. Т. 30. № 3. С. 451.
  9. Pelce P., Clavin P. Influence of Hydrodynamics and Diffusion upon the Stability Limits of Laminar Premixed Flames // J. Fluid Mech. 1982. P. 239.
  10. Petersen R.E., Emmons H.W. The Stability of Laminar Flames // Phys. Fluids. 1961. V. 4. P. 456.
  11. Щелкин К.И. Неустойчивость горения и детонация газов // УФН. 1965. Т. 87. № 2. С. 273.
  12. Зельдович Я.Б. Об одном эффекте, стабилизирующем искривленный фронт ламинарного пламени // ПМТФ. 1966. № 1. С. 102.
  13. Kwon O.C., Rozenchan G., Law C.K. Cellular Instabilities and Self-acceleration of Outwardly Propagating Spherical Flames // Proc. Combust. Inst. 2002. V. 29. P. 1775.
  14. Yang S., Saha A., Wu F., Law C.K. Morphology and Self-acceleration of Expanding Laminar Flames with Flame-front Cellular Instabilities // Combust. Flame. 2016. V. 171. P. 112.
  15. Гостинцев Ю.А., Истратов А.Г., Кидин Н.И., Фортов В.Е. Автотурбулизация газовых пламен. Анализ экспериментальных результатов // ТВТ. 1999. Т. 37. № 2. С. 306.
  16. Гостинцев Ю.А., Истратов А.Г., Кидин Н.И., Фортов В.Е. Автотурбулизация газовых пламен. Теоретические трактовки // ТВТ. 1999. Т. 37. № 4. С. 633.
  17. Pan K.L., Fursenko R. Characteristics of Cylindrical Flame Acceleration in Outward Expansion // Phys. Fluids. 2008. V. 20. P. 094107.
  18. Elyanov A.E., Golub V.V., Korobov A.E., Mikushkin A.Y., Petukhov V.A., Volodin V.V. Lean Spherical Hydrogen–Air Flames at 4 Orders of Magnitude in Size and Ignition Energy // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1147. P. 012047.
  19. Bauwens C.R.L., Bergthorson J.M., Dorofeev S.B. Modeling the Formation and Growth of Instabilities During Spherical Flame Propagation // Proc. Combust. Inst. 2019. V. 37. P. 3699.
  20. Markstein G.H. Experimental and Theoretical Studies of Flame-front Stability // Aeronaut. J. 1951. V. 18. P. 199.
  21. Liberman М.А., Ivanov M.F., Peil О.Е., Valiev D.М., Eriksson L.Е. Numerical Studies of Curved Stationary Flames in Wide Tubes // Combust. Theory Model. 2003. V. 7. P. 653.
  22. Азатян В.В., Петухов В.А., Прокопенко В.М., Тимербулатов Т.Р. О возможности гравитационного расслоения компонентов в реакционных газовых смесях // ЖФХ. 2019. Т. 93. № 5. С. 777.
  23. Володин В.В., Голуб В.В., Ельянов А.Е., Коробов А.Е., Микушкин А.Ю., Петухов В.А. Влияние объема водородно-воздушной газовой смеси, типа и энергии инициирования на распространение сферического фронта пламени // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2019. № 2. С. 64.
  24. Elyanov A.E., Golub V.V., Mikushkin A.Y, Petukhov V.A., Volodin V.V. The Role of Instability Mechanisms in Gas Flame Acceleration // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1556. P. 012034.
  25. Bivol G., Gavrikov A., Golub V., Elyanov A., Volodin V. 3D Surface of an Unstable Hydrogen–Air Flame // Exp. Therm. Fluid. Sci. 2020. V. 121. P. 110265.
  26. Dentsel N., Golub V., Elyanov A., Volodin V. Experimental Investigation of Cell Generation in an Expanding Spherical Hydrogen-Air Flame Front // Int. J. Hydrog. Energy. 2023. V. 48. P. 29461.
  27. Golub V., Elyanov A., Korobov A., Mikushkin A., Petukhov V., Volodin V. Influence of Heat Absorption on Hydrogen–Air Flame Instability // Exp. Therm. Fluid. 2019. V. 109. P. 109845.
  28. Володин В.В., Голуб В.В., Ельянов А.Е., Коробов А.Е., Микушкин А.Ю. Роль отдельных механизмов неустойчивости пламени в водородно-воздушной смеси // Вестник ОИВТ РАН. 2018. № 1. С. 78.
  29. Elyanov A.E, Golub, V.V., Mikushkin, A.Y, Petukhov V.A., Volodin V.V. The Role of Instability Mechanisms in Gas Flame Acceleration // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1556. P. 012034.
  30. Elyanov A.E., Gavrikov A.I., Golub V.V., Mikushkin A.Yu., Volodin V.V. Propagation Dynamics Uncertainty Analysis of a Premixed Laminar Unstable Hydrogen–Air Flame // Process Saf. Environ. Prot. 2022. V. 164. P. 50.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).