Influence of Gas-Dispersion Parameters of the Air Suspension Flow on the Flame Spread Velocity

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The results of experimental studies on the effect of gas-dispersed parameters of the flow of an air suspension of aluminum particles—the average particle diameter d32 and excess air coefficient α—on the flame propagation velocity are presented. The dependences of the apparent flame propagation velocity, uf, on the coefficient of excess air α for ASD-1-grade aluminum powder with d32 = 17.4 µm and ASD-4-grade aluminum powder with d32 = 7.4 µm are obtained. It is established that the number of maxima and their location on the dependence graph uf(α) depend on the particle combustion mode, which in turn is determined by the particle size. For both powder grades, there is a maximum on the dependence graph uf(α) in the rich region (α ≈ 0.2). For aluminum particles with d32 = 17.4 µm, the flame propagation velocity decreases monotonically with increasing α. For particles with d32 = 7.4 µm, whose combustion occurs in the kinetic mode, there is a second maximum in the region of stoichiometric air suspension compositions (α ≈ 1.0). The number and location of maxima and their variation depending on the average diameter d32 allows us to draw certain conclusions about the combustion mechanism of aluminum particles.

About the authors

A. G. Egorov

Togliatti State University,

Email: eag@tltsu.ru
Togliatti, Russia

A. S. Tizilov

Togliatti State University,

Author for correspondence.
Email: eag@tltsu.ru
Togliatti, Russia

References

  1. Воронецкий А.В., Крылов В.И., Арефьев К.Ю., Гусев А.А. // Инж. журн.: наука и инновации. 2017. № 1(61). С. 2.
  2. Алексеев А.Г., Судакова И.В. // Физика горения и взрыва. 1983. Т. 19. № 5. С. 34.
  3. Егоров А.Г. Процессы горения порошкообразного алюминия в прямоточных камерах реактивных двигательных установок. Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2004.
  4. Малинин В.И. Внутрикамерные процессы в установках на порошкообразных металлических горючих. Екатеренбург–Пермь: УрО РАН, 2006.
  5. Ягодников Д.А. Воспламенение и горение порошкообразных металлов. М.: Изд-вo МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.
  6. Махов М.Н. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 71; https://doi.org/10.31857/S0207401X20090083
  7. Коротких А.Г., Сорокин И.В., Селихова Е.А., Архипов В.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 7. С. 32; https://doi.org/10.31857/S0207401X20070080
  8. Шмелев В.М. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 8. С. 75; https://doi.org/10.31857/S0207401X20080099
  9. Вадченко С.Г., Алымов М.И. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 22; https://doi.org/10.31857/S0207401X2203013X
  10. Кудрявцев В.М., Сухов А.В., Воронецкий А.В., Пеньков С.Н. // Высокотемпературные газовые потоки, их получение и диагностика. Вып. 4. Харьков: ХАИ, 1986. С. 66.
  11. Моисеева К.М., Крайнов А.Ю., Дементьев А.А. // Физика горения и взрыва. 2019. Т. 55. № 4. С. 26.
  12. Huang Y., Risha G.A., Yang V., Yetter R.A. // Combust. and Flame. 2009. V. 156. № 1. P. 5.
  13. Афанасьев С.Н., Жарков В.Ю., Озеров Е.С. // Физика аэродисперсных систем. Вып. 27. Киев, Одесса: Вища шк., 1985. С. 39.
  14. Goroshin S., Palečka J., Bergthorson J. // Prog. Energy Combust. Sci. 2022. V. 91. 100994; https://doi.org/10.1016/j.pecs.2022.100994
  15. Кудрявцев В.М., Сухов А.В., Воронецкий А.В., Шпара А.П. // Физика горения и взрыва. 1981. Т. 17. № 6. С. 49.
  16. Bocanegra E.P., Sarou-Kanian V., Davidenko D., Chauveau C., Gökalp I. // Prog. Propulsion Phys. 2009. V. 1. P. 47.
  17. Risha G.A., Huang Y., Yetter R.A., Yang V. // 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, Nevada, 2005. AIAA Paper 2005-739.
  18. Бойчук Л.В., Шевчук В.Г., Швец А.И. // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38. № 6. С. 51.
  19. Goroshin S., Fomenko I., Lee J.H.S. // Proc. 26th Sympos. (Intrern.) on Combust. V. 26. Pittsburgh: The Combust. Inst. 1996. 2. P. 1961.
  20. Гринчук П.С. // Физика горения и взрыва. 2014. Т. 50. № 3. С. 32.
  21. Kobayashi H., Ono NOkuyama Y., Niioka T. // Proc. 25th Sympos. (Intern.) on Combustion. V. 25. Pittsburgh: The Combust. Inst., 1994. P. 1693.
  22. Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965.
  23. Полетаев Н.И. // Физика горения и взрыва. 2016. Т. 52 № 6. С. 60.
  24. Тизилов А.С., Егоров А.Г. // Хим. физика. 2013. Т. 32. № 3. С. 35.
  25. Егоров А.Г. // Физика горения и взрыва. 2020. Т. 56. № 1. С. 48.
  26. Ягодников Д.А., Сухов А.В., Малинин В.И., Кирьянов И.М. // Вестн. МГТУ. “Сер. Машиностроение”. 1990. № 1. С. 121.
  27. Озерова Г.Е., Степанов И.М. // Физика горения и взрыва. 1973. Т. 5. № 2. С. 627.
  28. Тодес О.М., Гольцикер А.Д., Ионушас К.К. // Физика горения и взрыва. 1974. Т. 10. № 1. С. 83.
  29. Агеев Н.Д., Горошин С.В., Золотко А.Н., Полетаев Н.И., Шошин Ю.Л. // Горение гетерогенных и газовых систем. Матер. IX Всесоюз. симпоз. по горению и взрыву. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1989. С. 83.
  30. Полетаев Н.И. Пылевые пламена металлов: получение, свойство, применение. Дис. … д-ра физ-мат. наук. Одесса: ОНУ им. И.И. Мечникова, 2013.
  31. Ярин Л.П. Основы теории горения двухфазных сред. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.
  32. Мальцев В.М., Мальцев М.И., Кашпоров Л.Я. Основные характеристики горения. М.: Химия, 1977.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (61KB)
3.

Download (32KB)
4.

Download (22KB)
5.

Download (32KB)
6.

Download (44KB)
7.

Download (33KB)
8.

Download (31KB)
9.

Download (26KB)

Copyright (c) 2023 А.Г. Егоров, А.С. Тизилов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».