Ксандопуло Георгий. негелі мір. В. 37

Применительно к условиям распространяющейся волны горения смена реакций разветвления соответственно распределению температуры в пределах монофронта с одной стороны может быть рассмотрена как фактор, способствующий образованию разрыва при плавном изменении С₀ и Т₀ и скорости потока реакционной смеси питающей пламя. С другой стороны, это заключение по сути допускает чередование режимов выгорания в виде холодной и горячей вспышек. Это представляется возможным в условиях перемежаемости по концентрации и температуре потока в больших камерах горения, которое неизменно возникает при раздельной подаче топлива и окислителя в камеру горения. Однако, применительно к вопросу о механизме формирования разрыва в монофронте в случае наличия стационарного диффузионного потока активных центров в свежую смесь автоволновой режим не приемлем, по кинетическим соображениям.

Диффузионный поток активных частиц, конкурирующий с разветвлением, способен воздействовать на скорость распространения фронта через интенсификацию реакции зарождения цепи. Поэтому в пределах пламени отсутствуют длинные цепи, сильно возрастает число актов разветвления через автокатализ. Не удивительно, что эта возможность реализуется при больших С₀ в подпредельных богатых смесях.

Фактор неустойчивости режимов в А и Т может быть в основе механизма формирования разрыва во фронте, где скорость распространения пакета реакций и скорость потока уравновешены. Изменение внешней черты пламени сопровождается изменением его физической сущности. К примеру, сложная структура бифронта по сравнению с монофронтом не адекватна к воздействию внешних полей – акустических, электрических и магнитных.

Если бифронт рассматривать как плоский акустический резонатор со стенками из фронтов различной плотности «холодного» и «горячего» пламени, то в зависимости от ширины зоны разрыва, возможно возникновение характерной собственной резонансной частоты колебаний. У монофронта нет аналогичной возможности, поэтому гидропероксиды в зоне разрыва бифронта, являясь чувствительными к колебаниям давления, распадаются, трансформируя долю энергии топлива в амплитуду колебаний. Длинные углеводородные цепи обуславливают возможность образования накислороженных молекул, особо чувствительных к колебаниям давления. Ансамбль из бифронтов в пределах камеры горения и интерференция на высокой частоте далее могут быть искомым истоком радиальных и тангенсальных колебаний в камерах горения.

Примером прикладной значимости эффекта бифуркации является процесс горения в ракетных двигателях на жидком топливе, представляющих собой проточный реактор с зоной смешения аэрозолей раздельно подаваемых топлива и окислителя. В зоне камеры, в которой имеет место, в пределах доли общего времени конверсии, перемежаемость по концентрации топлива, в результате бифуркации возможно установление ансамбля бифронтов, либо установления автоволнового режима стартового окисления топлива.

В свете изложенного, видны новые задачи теории горения. Это исследование механизма формирования разрыва во фронте пламени и его связи с переменными С₀, Т₀ и Р, а также исследование автоволнового режима в больше габаритных камерах горения. Наряду с этим это – гидродинамика с перемежаемостью по концентрации и температуре в пределах различного типа камер горения, кинетика взаимодействия акустических волн с веществом и воздействие акустических волн на структуру моно и бифронта, интерферренционное взаимодействие в ансамбле бифронтов в акустическом поле и др. Свойства бифронта могут быть новой позицией во взгляде на стук в двигателях внутреннего сгорания, и разрушительную вибрацию в ракетных двигателях на жидком топливе и др.

Целью настоящей работы является изучение факторов, обуславливающих стадийность, а так же роль явления ОТК в бифуркации монофронта.

Особая теоретическая и вместе с этим указанная выше техническая значимость бифронта побуждает к изучению истоков его формирования, а так же его физических свойств.

Неединственность механизма Конверсии топлива во фронте пламени

В работах [7, 9-20] установлено что монофронт подразделяется на две зоны: 1 – низкотемпературного автокатализа (зона А), действие которой преобладает вдоль потока при температурах 650-750 К (холодная зона) и 2 – высокотемпературную зону теплового автоускорения (зона т) при температуре 750-1200 К. Зона А или Т – это зоны с соответствующим преобладанием одного из этих механизмов при том, что каждый из них остается участником процесса конверсии топлива на протяжении всей ширины фронта.