Abstract: Исследовано возбуждение и распространение волн горения в закрытом вертикальном канале (внутренний диаметр 49 мм, длина 670 мм), заполненном газообразным кислородом при начальных давлениях 0 = 0,1 ÷ 2 МПа. Волны горения инициировали раскалённой нихромовой спиралью с нанесёнными на неё микродозами (5 ÷ 40 мг) вакуумного масла. Определены параметры волн и начальные давления, при которых в канале распространяется пламя. Волны горения возбуждались в канале при 0 ≥ 0,5 МПа, при начальном давлении кислорода 0 ≤ 0,3 МПа волны горения не распространялись. При массе горючего 10 мг и 0 = 0,1 ÷ 2,0 МПа гомогенные масляно-кислородные смеси беднее по горючему по сравнению со стехиометрией в 50 ÷ 103 раз. Такие концентрации на несколько порядков меньше нижних концентрационных пределов распространения пламени в парах вакуумного масла с кислородом. Из опытных данных следует, что расположение пика давления примерно совпадает с пиком зоны свечения, протяжённость пучности давления больше, чем области свечения. Наблюдались случаи распространения двух или трёх последовательных волн горения сверху или снизу канала с задержкой по времени до трёх секунд. Часть масла, упавшая с нагретой спирали в виде двух-трёх капель на нижний торец канала, способствует образованию второй волны горения, движущейся снизу вверх после прихода первой основной волны горения сверху. Скорость волн горения ≈ 0,2 ÷ 2,5 м/с. Скорость волн убывает по длине канала и с ростом начального давления кислорода. Из опытов в прозрачной трубке из оргстекла (внутренний и внешний диаметры соответственно 25 и 80 мм, длина 600 мм) с кислородом при 0 = 0,5 МПа, следует, что свечение в волнах горения происходит по всему сечению канала. При встречном движении волн горения наблюдался взрывной процесс с ростом давления и разрушением трубки. При обсуждении полученных результатов проанализировано несколько причин взрыва кислородных баллонов. Результаты работы оригинальны, представляют фундаментальный и практический интерес. Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук № 2.3.1.2.4.

Cite: Пинаев А.В. , Пинаев П.А.
Волны горения в закрытом канале с кислородом
In compilation X Всероссийская конференция «Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике» : тезисы докладов, 25–29 августа 2025 г., г. Новосибирск, Россия. – Сиб. отд-ние РАН, Ин-т гидродинамики им. М. А. Лаврентьева., 2025. – C.220.

Dates:

Published online:

Aug 7, 2025

Identifiers: No identifiers

Citing: Пока нет цитирований