1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплофизика высоких температур
  4. T. 61, № 6, 2023

Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 6, стр. 904-913

Влияние пучка ускоренных электронов и внешнего электрического поля на горение пропан-воздушной смеси в дозвуковом потоке воздуха

П. В. Булат 1, К. Н. Волков 1, *, Л. П. Грачев 2, И. И. Есаков 2, В. Л. Бычков 3

1 Балтийский государственный технический университет “ВОЕНМЕХ” им. Д.Ф. Устинова
Санкт-Петербург, Россия

2 Московский радиотехнический институт РАН
Москва, Россия

3 Московский государственный университет
Москва, Россия

* E-mail: dsci@mail.ru

Поступила в редакцию 11.05.2022
После доработки 15.08.2023
Принята к публикации 04.12.2023

Аннотация

Рассматривается влияние предварительной ионизации и возбуждения молекул топливно-воздушной смеси при воздействии электронным пучком, созданным во внешнем электрическом поле, на увеличение интенсивности процессов горения. Для исследования воздействия электронно-пучковой плазмы на горение пропан-воздушной смеси проведена серия экспериментов. Определяются характеристики пропан-воздушной смеси до и после облучения электронным лучом в присутствии и в отсутствие внешнего электрического поля. Находятся границы комбинированного воздействия пучка электронов и внешнего электрического поля для повышения эффективности горения пропан-воздушной смеси в дозвуковом потоке. Разрабатывается физическая модель процессов в несамостоятельном разряде в дозвуковом потоке горючей смеси в известных экспериментальных условиях.

Список литературы

  1. Герасимов Г.Я., Герасимова Т.С., Макаров В.Н., Фадеев С.А. Моделирование физико-химических процессов образования оксидов азота и серы при электронно-лучевой очистке отходов тепловых электростанций // ХВЭ. 1996. Т. 30. № 1. С. 34.

  2. Klimov A., Bityurin V., Kuznetsov A., Tolkunov B., Vystavkin N., Vasiliev M. External and Internal Plasma-assisted Combustion // AIAA Paper 2004–1014.

  3. Шарафутдинов Р.Г., Зарвин А.Е., Мадирбаев В.Ж., Гагачев В.В., Гартвич Г.Г. Получение водорода из метана в электронно-лучевой плазме // Письма ЖТФ. 2005. Т. 31. № 15. С. 23.

  4. Ardelyan N., Bychkov V., Gromov V., Kosmachevskii K. Application of Two Plasma Ignition Enhancement Methods of Propane-air Mixture // AIAA Paper 2006–0612.

  5. Zhukov V.N., Sechenov V.A., Khorunzhenko V.I., Starikovskii A.Yu. Hydrocarbon-air Mixture Ignition Kinetics // Proc. 3rd Workshop on Thermochemical and Plasma Processes in Aerodynamics. 28–31 July 2003. Saint Petersburg, Russia, 2003. P. 296.

  6. Ardelyan N.V., Bychkov V.L., Kosmachevskii K.V. Features of Combined Plasmas // IEEE Trans. Plasma Sci. 2008. V. 36. № 6. P. 2892.

  7. Ardelyan N., Bychkov V., Kosmachevskii K., Denisiuk S., Gudovich V., Bychkov D., Kochetov I. Electron-beams for Plasma Impact on Gas Flammable Mixtures // AIAA Paper 2009–0693.

  8. Bychkov V.L., Kochetov I.V., Bychkov D.V., Volkov S.A. Air-propane Mixture Ionization Processes in Gas Discharges // IEEE Trans. Plasma Sci. 2009. V. 37. № 12. P. 2280.

  9. Ardelyan N.V., Bychkov D.V., Bychkov V.L., Gudovich V.A., Denisiuk S.V., Kochetov I.V., Kosmachevskii K.V. Non-selfmaintained Gas Discharge for Plasma Impact on Gas Flammable Mixtures // AIAA Paper 2010–0269.

  10. Ardelyan N.V., Bychkov V.L., Kochetov I.V., Kosmachevskii K.V. On Pulsed Discharge in Humid Air // AIAA Paper 2010–1589.

  11. Phuoc T.X. Laser-induced Spark Ignition Fundamental and Applications (Review) // Opt. Lasers Eng. 2006. V. 44. P. 351.

  12. Leonov S.B., Firsov A.A., Shurupov M.A., Michael J.B., Shneider M.N., Miles R.B., Popov N.A. Femtosecond Laser Guiding of a High-voltage Discharge and the Restoration of Die-lectric Strength in Air and Nitrogen // Phys. Plasmas. 2012. V. 19. № 12. 123502.

  13. Takahashi E., Sakamoto S., Imamura O., Ohkuma Y., Yamasaki H., Furutani H., Akihama K. Fundamental Characteristics of Laser Breakdown Assisted Long Distance Discharge Ignition // J. Phys. D: Appl. Phys. 2019. № 52. 485501.

  14. Зудов В.Н., Третьяков П.К. Инициирование оптическим разрядом гомогенного горения топливовоздушной смеси в высокоскоростной струе // ФГВ. 2017. Т. 53. № 3. С. 18.

  15. Зудов В.Н., Тупикин А.В. Влияние электрического поля на оптический разряд в воздушном потоке // Сиб. физ. журн. 2021. Т. 16. № 2. С. 48.

  16. Лойцянский Л.Г. Механика жидкостей и газов. М.: Наука, 1970. 880 с.

  17. Черняев А.П. Взаимодействие ионизирующего излучении с веществом. М.: Физматлит, 2004. 152 с.

  18. Бычков В.Л., Елецкий А.В. Пучковая плазма высокого давления // Химия плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1985. Вып. 12. С. 119.

  19. Бычков В.Л., Васильев М.Н., Коротеев А.С. Электроннно-пучковая плазма: генерация, свойства, приложения. М.: Изд-во МГОУ “Росвузнаука”, 1993. 168 с.

  20. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992. 536 с.

  21. Фланнери М.Р. Ион-ионная рекомбинация в разрядах высокого давления. В кн.: Газовые лазеры. М.: Мир, 1986. 177 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплофизика высоких температур

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал