Самоподдерживаемый режим ускорения пламени в канале и механизм формирования детонации - page 3

Самоподдерживаемый режим ускорения пламени в канале
3
торможения (точке равенства времени индукции и времени экзотерми-
ческой реакции). Пересечение волны давления и спонтанной волны
реакции ведет к их перестройке в ударную волну и волну горения, рас-
пространяющуюся в потоке за отходящей ударной волной. В случае до-
статочно пологого градиента скорость спонтанной волны в точке ее мак-
симального торможения превышает скорость звука в точке Чепмена –
Жуге min(
D
SP
) >
a
CJ
, что определяет скорость формирующихся в
этой точке ударной волны и волны горения, синхронизирующихся
при
D
SW
a
CJ
и перерождающихся в детонационную волну.
Вблизи детонационного предела наблюдается формирование дето-
нации, распространяющейся в пересжатом режиме, определяемом по-
вышенными значениями параметров (
D
>
D
CJ
,
p
CJ
>
p
CJ0
,
a
CJ
>
a
CJ0
) [9].
Согласно классификации [2, 8], этот режим формирования детонации
можно описать промежуточным режимом перехода от медленного го-
рения в детонацию, когда скорость формирующейся спонтанной вол-
ны больше скорости звука в продуктах горения, но меньше скорости
звука в точке Чепмена – Жуге (
a
b
< min(
D
SP
) <
a
CJ
). В этом случае
формирующаяся ударная волна отходит от волны реакции, последняя
же начинает ускоряться в потоке за отходящей ударной волной (
D
f
=
=
D
f
(
t
),
D
f
(0) = min(
D
SP
)) и по мере ускорения формирует волну дето-
нации. Таким образом, дополнительно к режимам формирования де-
тонации в области «горячего пятна» при интенсивном вложении энер-
гии и вдали от нее на градиенте времени индукции можно выделить
третий «промежуточный» режим формирования детонации в зоне ре-
акции, распространяющейся в режиме медленного горения.
Процесс перехода от медленного горения в детонацию (ПГД)
можно также наблюдать при ускорении волны горения в ограничен-
ном объеме. Так, при зажигании волны горения источником малой
интенсивности вблизи одного из торцов протяженного канала или
трубы горение пламени ускоряется с последующим переходом в де-
тонацию [10, 11]. Именно на основе экспериментов в такой поста-
новке разработано большинство существующих в настоящее время
интерпретаций режима ПГД. Среди других постановок, реализующих
«промежуточный» режим формирования детонации, следует выде-
лить исследование взаимодействия волны горения с ударной волной
от внешнего источника [12], важной для решения задач безопасности
в замкнутых объемах, где внешним источником ударных волн может
служить еще один ускоряющийся очаг горения или же волны могут
быть сгенерированы самим пламенем и затем отражены от ограничи-
вающих объем поверхностей [13]. В работе по распространению волн
горения в каналах переменного сечения [14] сжигание в широких
сегментах происходит на больших временных масштабах и генериру-
емые при этом ударные волны догоняют и воздействуют на фронт
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,...15
Powered by FlippingBook