Горение высокоскоростного воздушно-пропанового потока, инициируемое разрядом постоянного тока: эксперимент и численное моделирование

Н.Е. Афонина; В.Г. Громов; А.П. Ершов; С.А. Каменщиков; В.А. Черников

Горение высокоскоростного воздушно-пропанового потока, инициируемое разрядом постоянного тока: эксперимент и численное моделирование

Н.Е. Афонина¹, В.Г. Громов², А.П. Ершов³, С.А. Каменщиков⁴, В.А. Черников⁵

научная статья Страницы: 835-845

¹ к. ф.-м. н., ст. научн. сотр., Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
² к. ф.-м. н., доцент, вед. научн. сотр., Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
³ д. ф.-м. н., проф
⁴ мл. научн. сотр., Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
⁵ к. ф.-м. н., доцент, физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

Ключевые слова: разряд постоянного тока температура давление горение сверхзвуковой топливной смеси численное моделирование

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований и численного моделирования горения сверхзвукового воздушно-пропанового потока в аэродинамическом канале с обратным уступом, инициированного продольно-поперечным разрядом постоянного тока; обнаружены несколько режимов горения, характер которых зависит от параметров как разряда, так и сверхзвукового потока; получены численно наблюдаемые в экспериментах режимы течения, при которых воспламенение горючей смеси сопровождается значительным повышением давления вдоль всего аэродинамического канала.

Для цитирования

Афонина Н.Е., Громов В.Г., Ершов А.П., Каменщиков С.А., Черников В.А. Горение высокоскоростного воздушно-пропанового потока, инициируемое разрядом постоянного тока: эксперимент и численное моделирование // Нелинейный мир. 2009. № 11. С. 835–845.

Список источников

Bityurin V., Leonov S., Yarantsev D., VanWie D. Hydrocarbon Fuel Ignition by Electric Discharge in High-Speed Flow // Proc. 4^thWorkshop on Magnetoplasma Aerodynamics for Aerospace Applications. M.: IVTAN. 2002. P. 200.
Jacobsen L. S., Carter C. D., Baurle R. A., et al. Toward Plasma-Assisted Ignition in Scramjets // Тр. III Междунар. симп.
«Термохимические и плазменные процессы в аэродинамике». СПб. 28-31июля, 2003. С. 103.
Klimov A., Bityurin V., Tolkunov B. et al. Non-Premixed Plasma-Assisted Combustion in High-Speed Airflow // AIAA. 2005.
P. 2005-599.
Esakov I., Grachev L., Khodataev K., Van Wie D. Efficiency of Microwave Discharges for Propane Ignition in Cold High-Speed Airflows // AIAA. 2005. P. 2005-989.
Starikovskaia S., Kosarev I., Krasnochub A. et al.Control of Combustion and Ignition of Hydrocarbon-Containing Mixtures by
Nanosecond Discharges //AIAA. 2005. P. 2005-1195.
Ершов А. П., Колесников Е. Б., Логунов А. А., Черников В. А. Параметры электродных разрядов в сверхзвуковых потоках воздуха // ТВТ. 2009. Т. 47. № 1.
Ершов А. П., Сурконт О. С., Тимофеев И. Б. и др. Импульсные электрические разряды в сверхзвуковых потоках газа //
Нелинейный мир. 2005. Т. 3. №1-2. C. 54-59.
Ardelyan N.V., Ershov A.P., Chuvashev S.N., et al.Discharge and flame plasmas probe diagnostics in supersonic air-propane flows // AIAA. 2004. P. 2004-1016.
Александров А.Ф., Ершов А.П., Логунов А.А.и др. Воспламенение сверхзвукового потока пропан-воздушной смеси электрическим разрядом // Вестник Московского Университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2008. Т. 49. № 1. С.78-80.
Afonina N.E., Gromov V.G., Sakharov V.I. HIGHTEMP Technique for High Temperature Gas Flows Numerical Simulation. Proc. of the 5^th European Symposium on Aerothermodynamics for Space Vehicles. Cologne. Germany. 8-11 November 2004. SP-563, February 2005. Р. 323-328
Громов В. Г., Ершов А. П. , Левин В. А. , Шибков В. М. . Поперечные электрические разряды в сверхзвуковых потоках воздуха. Моделирование эффектов, влияющих на нагрев газа в разрядном канале // ТВТ. 2006. № 2. Т. 44. С. 185-194.

[1] Bityurin V., Leonov S., Yarantsev D., VanWie D. Hydrocarbon Fuel Ignition by Electric Discharge in High-Speed Flow // Proc. 4^thWorkshop on Magnetoplasma Aerodynamics for Aerospace Applications. M.: IVTAN. 2002. P. 200.

[2] Jacobsen L. S., Carter C. D., Baurle R. A., et al. Toward Plasma-Assisted Ignition in Scramjets // Тр. III Междунар. симп.
«Термохимические и плазменные процессы в аэродинамике». СПб. 28-31июля, 2003. С. 103.

[3] Klimov A., Bityurin V., Tolkunov B. et al. Non-Premixed Plasma-Assisted Combustion in High-Speed Airflow // AIAA. 2005.
P. 2005-599.

[4] Esakov I., Grachev L., Khodataev K., Van Wie D. Efficiency of Microwave Discharges for Propane Ignition in Cold High-Speed Airflows // AIAA. 2005. P. 2005-989.

[5] Starikovskaia S., Kosarev I., Krasnochub A. et al.Control of Combustion and Ignition of Hydrocarbon-Containing Mixtures by
Nanosecond Discharges //AIAA. 2005. P. 2005-1195.

[6] Ершов А. П., Колесников Е. Б., Логунов А. А., Черников В. А. Параметры электродных разрядов в сверхзвуковых потоках воздуха // ТВТ. 2009. Т. 47. № 1.

[7] Ершов А. П., Сурконт О. С., Тимофеев И. Б. и др. Импульсные электрические разряды в сверхзвуковых потоках газа //
Нелинейный мир. 2005. Т. 3. №1-2. C. 54-59.

[8] Ardelyan N.V., Ershov A.P., Chuvashev S.N., et al.Discharge and flame plasmas probe diagnostics in supersonic air-propane flows // AIAA. 2004. P. 2004-1016.

[9] Александров А.Ф., Ершов А.П., Логунов А.А.и др. Воспламенение сверхзвукового потока пропан-воздушной смеси электрическим разрядом // Вестник Московского Университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2008. Т. 49. № 1. С.78-80.

[10] Afonina N.E., Gromov V.G., Sakharov V.I. HIGHTEMP Technique for High Temperature Gas Flows Numerical Simulation. Proc. of the 5^th European Symposium on Aerothermodynamics for Space Vehicles. Cologne. Germany. 8-11 November 2004. SP-563, February 2005. Р. 323-328

[11] Громов В. Г., Ершов А. П. , Левин В. А. , Шибков В. М. . Поперечные электрические разряды в сверхзвуковых потоках воздуха. Моделирование эффектов, влияющих на нагрев газа в разрядном канале // ТВТ. 2006. № 2. Т. 44. С. 185-194.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи