Режимы горения микроструй водорода
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-47-55
Аннотация
Выполнено экспериментальное исследование диффузионного факела при истечении водорода из круглого и щелевого микросопла при до- и сверхзвуковой скорости. Впервые обнаружены четыре сценария диффузионного горения плоской микроструи водорода, включая горение при сверхзвуковом истечении струи водорода. Установлено, что стабилизация факела при дозвуковой скорости истечения микроструи водорода связана с наличием «перетяжки» факела, разделяющей ламинарную и турбулентную части факела. При сверхзвуковой скорости истечения недорасширенной микроструи стабилизации факела способствует образующаяся волновая структура неоднородностей. Обнаружен гистерезис процесса диффузионного горения плоской микроструи водорода в зависимости от области поджига. При поджиге вблизи среза сопла реализуется присоединенный факел, сопровождаемый нагревом сопла. При поджиге выше по струе реализуется поднятый факел, при этом нагрев среза сопла значительно меньше предыдущего случая. С ростом скорости истечения развитие двух типов факелов протекают по разным сценариям.
Ключевые слова
круглая микроструя,
плоская микроструя,
диффузионное горение водорода,
«перетяжка» факела,
теневой метод,
тепловизионная картина горения
При поддержке: Исследование выполнено за счет проекта «Восприимчивость и развитие возмущений в сдвиговых дозвуковых потоках» № 124021400038-1.
Об авторе
Ю. А. Литвиненко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Литвиненко Юрий Алексеевич - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
Новосибирск
Список литературы
1. Kozlov V. V., Grek G. R., Kozlov G. V., Litvinenko Yu. A., Shmakov A. G. Experimental study on diffusion combustion of high-speed hydrogen round microjets // International Journal of Hydrogen Energy. 2019. Vol. 44 (1). P. 457.
2. Kozlov V. V., Grek G. R., Korobeinichev O. P., Litvinenko Yu. A., Shmakov A. G. Features of diffusion combustion of hydrogen in the round and plane high-speed microjets (Part II) // International Journal of Hydrogen Energy. Elsevier, 2016. Vol. 41, iss. 44. Р. 20240–20249.
3. Козлов В. В., Грек Г. Р., Козлов Г. В., Литвиненко Ю. А., Шмаков А. Г. Экспериментальное исследование диффузионного горения круглой микроструи водорода при ее зажи гании вдали от среза сопла // Сибирский физический журнал. 2017. Т. 12, № 3. С. 62–73.
4. Шмаков А. Г., Грек Г. Р., Козлов В. В., Коробейничев О. П., Литвиненко Ю. А. Различные режимы диффузионного горения круглой струи водорода в воздухе // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 2. С. 27–41.
5. Литвиненко Ю. А., Грек Г. Р., Козлов В. В., Коробейничев О. П., Шмаков А. Г. Структура присоединенного диффузионного пламени микроструи водорода, истекающей из щелевого сопла // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 2. С. 52–66.
6. Грек Г. Р., Катасонов М. М., Козлов Г. В., Литвиненко М. В. Диффузионное горение водорода (круглое скошенное сопло) // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 2. С. 42–51.
7. Kozlov V. V., Grek G. R., Korobeinichev O. P., Litvinenko Yu. A., Shmakov A. G. Combustion of a high-velocity hydrogen microjet effluxing in air // Doklady Physics. 2016. Vol. 61, iss. 9. Р. 457–462.
8. Шмаков А. Г., Грек Г. Р., Козлов В. В., Козлов Г. В., Литвиненко Ю. А. Экспериментальное исследование диффузионного горения высокоскоростной круглой микроструи водорода. Ч. 1. Присоединенное пламя, дозвуковое течение // Сибирский физический журнал. 2017. Т. 12, № 2. С. 28–45.
Рецензия
Для цитирования:
Литвиненко Ю.А. Режимы горения микроструй водорода. Сибирский физический журнал. 2025;20(1):47-55. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-47-55
For citation:
Litvinenko Yu.A. Combustion Modes of Hydrogen Microjets. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2025;20(1):47-55. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-47-55
Просмотров:
3
Послать статью по эл. почте 