О СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА ПЛАМЕНИ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ТРУБКЕ ПРИ МНОГООЧАГОВОМ ПОДЖИГАНИИ СТРИМЕРНЫМ СВЧ- РАЗРЯДОМ

Изучается скорость распространения фронта горения в кварцевой цилиндрической трубке, заполненной смесью пропана и воздуха, при объемном воспламенении стримерным разрядом. Стримерный разряд зажигается на внутренних стенках трубки квазиоптическим микроволновым излучением при помощи инициатора, помещенного в трубку. Измерения выполняются при различной длине стримерного разряда. Выполненные исследования показали, что стримерный разряд, создающий множество точек воспламенения, обеспечивает практически мгновенное воспламенение смеси во всем объеме, куда достают стримеры. Образующийся фронт горения имеет скорость, характерную для перехода дефлаграции в детонацию. Измерения показали, что скорость фронта растет с увеличением длины разряда, но нелинейно. Зависимость скорости от коэффициента избытка горючего также неоднозначная. Результаты могут найти применение при разработке систем многоочагового объемного зажигания в двигателях внутреннего сгорания, газотурбинных двигателях, малоэмиссионных камерах сгорания, для организации горения в сверхзвуковом потоке, а также в камерах сгорания детонационных двигателей.

1. MacDonald A.D. Microwave Breakdown in Gases. New York-London-Sydney: John Wiley & Sons, 1966.
2. Ходатаев К.В. Порог пробоя в СВЧ-поле при низком и высоком давлениях в электроотрицательных газовых смесях // ЖТФ. 2013. Т. 83. № 2. С. 146–148.
3. Khodataev K.V. The nature of surface MW discharges // Proc. 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibition. Orlando, Florida, 2010. doi: 10.2514/6.2010-1378
4. Булат П.В., Есаков И.И., Грачев Л.П., Денисенко П.В., Булат М.П., Волобуев И.А. Математическое и компьютерное моделирование горения и детонации подкритическим стримерным разрядом // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 4. С. 569–592. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-4-569-592
5. Булат П.В., Есаков И.И., Волобуев И.А., Грачев Л.П. О возможности ускорения горения в камерах сгорания перспективных реактивных двигателей при помощи глубоко подкритического СВЧ-разряда // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 2. С. 382–385. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-2-382-385
6. Булат П.В., Булат М.П., Есаков И.И., Волобуев И.А., Грачев Л.П., Денисенко П.В. Экологически чистый способ сжигания газообразного топлива с применением квазиоптического СВЧ-излучения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 3. С. 513–523. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-3-513-523
7. Dryer F.L., Ju Y. University Capstone Project: Enhanced Initiation Techniques for Thermochemical Energy Conversion. Final Report AFRL-OSR-VA-TR-2013-0126, 2013.
8. Чернышев С.Л., Скворцов В.В., Иванов В.В., Трощиненко Г.А. Концепция создания и применения объемноцентрированного неравновесного разряда для поджига и интенсификации горения топлив в высокоскоростных потоках // Авиационная промышленность. 2013. №2. С. 19–25.
9. Булат П.В., Денисенко П.В., Волков К.Н. Тенденции разработки детонационных двигателей для высокоскоростных воздушно-космических летательных аппаратов и проблема тройных конфигураций ударных волн. Часть I - Исследования детонационных двигателей // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. №1. С. 1–21. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-1-1-21
10. Starikovskiy A., Aleksandrov N., Rakitin A. Plasma-assisted ignition and deflagration-to-detonation transition // Proc. 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting. Kissimmee, Florida, 2015. doi: 10.2514/6.2015-1601
 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License