Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Параметры детонационных волн в канале переменного сечения в смеси метана с кислородом и азотом

# 05, май 2014
DOI: 10.7463/0614.0712204
Файл статьи: Golovastov_S.pdf (1240.50Кб)
авторы: Бивол Г. Ю., Головастов С. В., Микушкин А. Ю.

УДК 662.215.12

Россия, ОВИТ РАН

МГТУ им. Н.Э. Баумана, ОВИТ РАН


Распространение детонационной волны в газовых метано-кислородных смесях в канале переменного сечения исследовано экспериментально. Специально для данных исследований была сконструирована детонационная камера сгорания, состоящая из секций разного диаметра. В секции формирования детонационной волны происходило воспламенение горючей смеси. После этого фронт пламени ускорялся до формирования детонации. На выходе из камеры сгорания располагалась выходная секция с коническим сужением. В проводимых нами экспериментах угол схождения равнялся 3°. Камера сгорания имела открытый конец. Так что начальное давление внутри камеры сгорания перед каждым экспериментом равнялось атмосферному давлению. Начальная температура равнялась температуре окружающего воздуха 300 К. В качестве диагностики использовались пьезоэлектрические датчики давления и фотодиоды.
Инициирование детонации осуществлялось искровым разрядником. Для этого генератор импульсов И1 использовался. Энергия искрового разряда не превышала 0,1 Дж и была много меньше энергии прямого инициирования детонации.
Возникновение детонации возникало вследствие перехода горения в детонацию. Состав смесей подбирался таким образом, чтобы ширина детонационной ячейки была в несколько раз меньше диаметра канала. Смесь составлялась по парциальным давлениям метана, кислорода и азота и выдерживалась в баллоне 40 л в течение суток под давлением 5-8 атм.
Целью данной работы было определение параметров детонационной волны в канале переменного сечения в метано-кислородной смеси. Исследовалось влияние примесей азота на размер ячейки и на скорость и давление детонационной волны.
Определены скорости и давления на фронте детонационной волны в зависимости от состав смеси, в том числе в присутствии азота. Определены размеры детонационных ячеек с помощью закопченной фольги, установленной внутри канала.
Изучено влияние конического сужения на параметры детонационной волны.
Представлены диаграммы распространения волны сжатия, фронта пламени, детонационной волны в камере сгорания в зависимости от состава смеси. Приведены данные для нескольких составов смесей.

Список литературы
1. Baklanov D.I., Gvozdeva L.G., Scherbak N.B. Formation of high-speed gas flow at combustion in the regime of multi-step detonation // In: Gaseous and Heterogeneous Detonations: Science to Applications / Roy G.D., Frolov S.M., Semenov N.N., Kailasanath K., Smirnov N.N. (eds.). Moscow, ENAS Publ., 1999.  P. 141-152.
2. Khasainov B., Presles H.-N., Desbordes D., Demontis P., Vidal P. Detonation diffraction from circular tubes to cones // Shock Waves. 2005. Vol. 14, no. 3. P. 187-192.
3. Bartma F., Schroder K. The Diffraction of a Plane Detonation Wave at a Convex Corner // Combustion and Flame. 1986. Vol. 66. P. 237-248.
4. Brown C.J., Thomas G.O. Experimental studies of ignition and transition to detonation induced by the reflection and diffraction of shock waves // Shock Waves. 2000. Vol. 10, no. 1. P. 23-32.
5. Николаев Ю.А., Васильев А.А., Ульяницкий В.Ю. Газовая детонация и ее применение в технике и технологиях (обзор) // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39, № 4. С. 22-54.
6. Akbar R, Kaneshige M.J., Schultz E., Shepherd J.E. Detonations in H2-N2O-CH4-NH3-O2-N2 mixtures. Technical Report FM97-3. Explosion Dynamics Laboratory, California Institute of Technology, 1997.





Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2019 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)