Главная – Журналы – Физика горения и взрыва 2020 номер 1

Методом численного моделирования и анализа чувствительности изучались процессы цепного разветвления и тепловыделения, их влияние на скорость распространения предварительно перемешанных богатых и околостехиометрических пламен метанола с воздухом. Впервые в данных пламенах обнаружено явление сверхадиабатических температур, обусловленное кинетическим механизмом горения метанола. Сравнение результатов моделирования структуры пламен метанола и формальдегида показало, что образование в пламенах воды в сверхравновесных концентрациях необязательно приводит к сверхадиабатическим температурам, как полагали ранее. Впервые установлено, что уменьшение разбавления горючей смеси CH₃OH/O₂/N₂ азотом при постоянном коэффициенте избытка горючего способствует увеличению эффекта сверхадиабатических температур. Согласно результатам моделирования, в богатом околопредельном пламени метанола роль реакций цепного разветвления H + O₂ = О + OH и О + H₂ = H + OH пренебрежимо мала из-за их низкой скорости. В условиях сравнительно низких температур разветвление происходит преимущественно в реакциях с участием пероксидных соединений HO₂ и H₂O₂, концентрация которых на порядки выше концентрации основных носителей цепи H, O и OH. Из анализа чувствительности следует, что на скорость пламени метанола положительно влияют преимущественно реакции образования носителей цепи и отрицательно - реакции, в которых носители цепи расходуются. Стадии, вносящие основной вклад в выделение тепла, но не участвующие в образовании и расходовании радикалов, имеют малые значения коэффициентов чувствительности.