Зажигание реакционноспособного вещества тепловым воздействием с ограниченным запасом тепла

• Автор: Микова, Евгения Андреевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список обозначений

ВВЕДЕНИЕ б

I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

II ЗАЖИГАНИЕ КОНДЕНСИРОВАННОГО ВЕЩЕСТВА ГОРЯЧЕЙ

ЧАСТИЦЕЙ С КОНЕЧНЫМ ЗАПАСОМ ТЕПЛА

II. 1 Физическая модель

11.2 Математическая постановка

И.З Метод решения

П.4 Тестирование работы программы численного интегрирования задачи

11.5 Анализ критериев зажигания реакционноспособного вещества горячей частицей

11.6 Высокотемпературное зажигание реакционноспособного вещества сферической частицей
11.7 Влияние фазовых переходов в частице на процесс высокотемпературного зажигания
П.8 Выводы по главе II
III АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ
ЗАЖИГАНИЯ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
III. 1 Характеристики зажигания реакционноспособного вещества при различных способах его теплового инициирования
111.2 Сравнительный анализ энергетитеских и временных параметров зажигания
И.З Выводы по главе III
IV ИНИЦИИРОВАНИЕ ПРОЗРАЧНОГО КОНДЕНСИРОВАННОГО ВЕЩЕСТВА ИМПУЛЬСОМ ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ, ПОГЛОЩАЕМЫМ НАХОДЯЩИМИСЯ В ВЕЩЕТВЕ ОПТИЧЕСКИМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ

IV.! Зажигание одиночной частицей. Математическая постановка и её приближенное исследование
1У.2 Численное исследование задачи
IV.3 Влияние совокупности поглощающих излучение частиц на зажигание реакционоспособного вещества
1У.4 Выводы по главе IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Список обозначений Размерные переменные и параметры
1. Т— текущая температуры вещества,
2. Ть - начальная температура вещества,
3. Ть — начальная температура частицы,
4. а и а0 — текущая и начальная концентрации реагирующего
компонента,
5. Та — максимальная температура адиабатической реакции,
6. t- переменная времени,
7. г - радиальная координата,
8. с - удельная теплоемкость,
9. р — плотность,
10. 1 - удельная теплопроводность,
11. 7?о - радиус частицы,
12. £ - тепловой эффект химической реакции,
13. г- предэкспонент,
14. Е- энергия активации,
15. Е - универсальная газовая постоянная,
16. Е- коэффициент диффузии,
17. д- плотность мощности потока лучистой энергии,
18. Еы - плотность энергии импульса излучения.
Безразмерные параметры и сокращения
1. 0, и - температура,
2. &ь - температурный напор,
3. ц - глубина превращения,
4. пространственная координата,

заметном выгорании реагента вблизи нее (это определяется значениями параметров температурного напора ©/, и Тодеса ТсГ) в зависимости от запаса тепла в горячей частице возможно существование четырех различных режимов прохождения процесса. При фиксированном 0Л исходный запас тепла в горячей частице определяется ее безразмерным радиусом с1. Изменение радиуса

' частицы при прочих фиксированных параметрах системы приводит к смене

режимов высокотемпературного зажигания.
При высокотемпературном зажигании с большим запасом тепла в частице с1> с1 характер прохождения процесса зажигания представлен на рис. Н.4. После первоначального незначительного понижения температуры частицы (рис. 11.4, с) происходит быстрое воспламенение РВ (соответствующие профили температуры и выгорания определяют кривые 2 на рис. П.4, а, Ь). Поскольку прогретый слой, достаточный для распространения пламени, еще не создан, после выгорания реагента вблизи частицы горение прекращается. Далее температура частицы понижается, и идет прогрев РВ от частицы и горячей области, где прошел химический процесс (температурные профили 3, 4 на рис. 11.4, а). Через промежуток времени, значительно превышающий время первого воспламенения, происходит повторная вспышка уже вдали от поверхности частицы (соответствующие кривые 6 для температуры и выгорания на рис. П.4, а, Ь), после которой по РВ распространяется волна горения (кривые 7, 8 на рис. П.2, а, Ь). Этот режим прохождения процесса высокотемпературного зажигания характеризуется двумя вспышками: первая вспышка дает неустойчивое зажигание, повторная вспышка приводит к устойчивому зажиганию (режим I).
Уменьшение размера частицы (1 приводит к усилению первоначального понижения температуры частицы, в результате чего увеличиваются время первоначальной вспышки и соответствующий прогретый слой. При сС2<<1 < с1* прогретый слой в РВ к моменту первой вспышки достигает таких размеров, что при поддержке оставшимся запасом тепла в горячей частице горение не