Лаб. 2. Физико-математического моделирования процессов горения
Лаборатория физико-математического моделирования процессов горения была организована 2018 г. и объединила сотрудников института, работавших под руководством В. К. Баева и Р. В. Фурсенко. Основная деятельность лаборатории направленна на исследование процессов горения в малоразмерных системах и пористых средах. В настоящее время лаборатория насчитывает шесть научных сотрудников, из них:
- Докторов наук – 2,
- Кандидатов наук – 2.
Заведующий лабораторией: д.ф.-м.н. Фурсенко Роман Викторович
Тел. +7-(383)-330-39-05
fursenko [at] itam.nsc.ru
• Процессы горения в системах с рециркуляцией тепла, пористых средах, а также в условиях близких к пределам горения
• Волны дефлаграции в двухфазных потоках
• Физические основы экологического и энергоэффективного использования топлив
-
Численно выполнен линейный анализ устойчивости стационарных режимов горения в противоточной системе между двумя термически-сопряженными пластинами. Показано, что в отличие от обычной противоточной системы диаграмма пределов распространения пламени имеет ε-образную форму, а не С-образную, что согласуется с экспериментальными данными. Выявлены основные механизмы тушения пламени на разных ветвях ε-образной кривой. Начиная с верхнего предела и заканчивая нижним – это растяжение, радиационные и конвективные потери тепла, ослабление рециркуляции тепла, теплоотвод к горелке. Первые два являются прямыми аналогами верхнего и нижнего пределов на обычной С-образной кривой, а два последних связаны с влиянием стенок канала.
-
Численно и экспериментально исследован процесс проникновения пламени в многоканальную систему, моделирующую пористую среду. Изучено влияние скорости подачи горючей смеси и ее состава, а также геометрических размеров каналов на динамику пламени, и дана классификация различных режимов распространения волн горения в данной системе. Определены области параметров, при которых пламя проникает внутрь каналов. Обнаружен режим, когда пламя стабилизируется внутри каналов, а также режим периодического воспламенения и погасания пламени (FREI).
Фотографии экспериментальной установки и различных режимов распространения пламени.
Результаты численных расчетов проникновения пламени в многоканальную систему при различных скоростях подачи горючей смеси.
1. Fursenko R., Mokrin S., Minaev S. Stationary combustion regimes and extinction limits of one-dimensional stretched premixed flames in a gap between two heat conducting plates // Proceedings of the Combustion Institute. 2019. Vol. 37. P. 1655–1661.
2. Fursenko R., Sereshchenko E., Uriupin G., Odintsov E., Tezuka T., Minaev S., Maruta K. Experimental and numerical study of premixed flame penetration and propagation in multichannel system // Combustion Science and Technology. 2018. Vol. 190, Iss. 6. P. 1023–1040.
3. Okuno T., Akiba T., Nakamura H., Fursenko R., Minaev S., Tezuka T., Hasegawa S., Kikuchi M., Maruta K. Broken C-shaped extinction curve and near-limit flame behaviors of low Lewis number counterflow flames under microgravity // Combustion and Flame. 2018. Vol. 194. P. 343–351.
4. Баев В.К., Бажайкин А.Н., Чусов Д.В., Шумский В.В. Двухстадийное термохимическое преобразование твердого топлива в установке с паровым эжектором // Теплофизика и аэромеханика. 2018. Т. 25, № 2. C. 311–316.
5. Baev V.K., Bazhaikin A.N., Gas jet interaction with a stationary and rotating barrier of high-permeability porous material // Technical Physics. 2018. Vol. 63, Iss. 11. P. 1590–1595.
6. Kuznetsov E.A., Sereshchenko E.V. Folding in two-dimensional hydrodynamic turbulence // JETP Letters. 2019. Vol. 109, No. 4. P. 239–242.