О режимах распространения волны саморазложения ацетилена в ударно-нагретых потоках в трубах малых диаметров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Получены экспериментальные данные о динамике распространения ударной волны в ацетилене и ацетиленокислородных смесях, разбавленных аргоном, в трубе квадратного сечения 27 × 27 мм2. Показано, что энерговыделение при саморазложении ацетилена в определенных условиях может приводить к пульсирующему ускорению фронта ударной волны, однако оно не формирует устойчивой детонации. В стехиометрических ацетиленокислородных смесях формируется детонационная волна, параметры которой хорошо согласуются с расчетными параметрами Чепмена–Жуге. Кинетическое моделирование процесса саморазложения ацетилена и роста конденсированных частиц указало на несовершенство существующих механизмов пиролиза ацетилена и необходимость учета дополнительных каналов полимеризации углеводородных соединений, определяемых его уникальными свойствами.

Об авторах

Г. В. Герасимов

Объединенный институт высоких температур РАН; Сколковский институт науки и технологий

Email: eremin@jiht.ru
Россия, Москва; Москва

А. В. Дракон

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: eremin@jiht.ru
Россия, Москва

А. В. Еремин

Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: eremin@jiht.ru
Россия, Москва

Е. Ю. Михеева

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: eremin@jiht.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Иванов Б.А. Физика взрыва ацетилена. М.: Химия, 1969. 180 с.
  2. Емельянов А.В., Еремин А.В., Фортов В.Е. Формирование детонационной волны при термическом разложении ацетилена // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 92. Вып. 2. С. 101.
  3. Емельянов А.В., Еремин А.В., Макеич А.А., Фортов В.Е. Формирование детонационной волны при конденсации пересыщенного углеродного пара // ТВТ. 2010. Т. 48. № 6. С. 862.
  4. Голуб В.В., Гуренцов Е.В., Емельянов А.В., Еремин А.В., Фортов В.Е. Энергетика детонационного пиролиза ацетилена // ТВТ. 2015. Т. 53. № 3. С. 383.
  5. Еремин А.В., Фортов В.Е. Детонационная волна конденсации // УФН. 2021. Т. 191. № 11. С. 1131.
  6. Berthelot M., Le Chatelier H.L. Sur la vitesse de detonation da l’acetylene // Comptes Rendus. 1899. V. 129. P. 427.
  7. Емельянов A.B., Еремин AB., Макеич А.А., Фортов В.Е. Формирование детонационной волны конденсации // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 87. Вып. 9. С. 556.
  8. Емельянов А.В., Еремин А.В., Фортов В.Е. Формирование детонационной волны при химической конденсации углеродных наночастиц // ИФЖ. 2010. Т. 83. № 6. С. 1130.
  9. Emelianov A., Eremin A., Jander H., Wagner H.Gg. Carbon Condensation Wave in C3O2 and C2H2 Initiated by a Shock Wave // Proc. Combust. Inst. 2011. V. 33. Iss. 1. P. 525.
  10. Browne S., Ziegler J., Bitter N., Schmidt B., Lawson J., Shepherd J.E. SDToolbox – Numerical Tools for Shock and Detonation Wave Modeling. Explosion Dynamics Laboratory. GALCIT Tech. Report FM2018.001. https://shepherd.caltech.edu/EDL/PublicResources/sdt/doc/ShockDetonation/ShockDetonation.pdf
  11. Манжалей В.И. О детонации ацетилена вблизи предела // ФГВ. 1975. Т. 11. № 1. С. 146.
  12. Cuoci A., Frassoldati A., Faravelli T., Ranzi E. OpenSMOKE++: An Object-oriented Framework for the Numerical Modeling of Reactive Systems with Detailed Kinetic Mechanisms // Computer Physics Communications. 2015. V. 192. P. 237.
  13. Goodwin D.G., Moffat H.K., Schoegl I., Speth R.L., Weber B.W. Cantera: An Object-oriented Software Toolkit for Chemical Kinetics, Thermodynamics, and Transport Processes. Version 2.6.0. 2022. https://dx.doi.org/10.5281/zenodo.6387882
  14. Валишев А.И. Расчет параметров детонации смесей ацетилена // ФГВ. 1997. Т. 33. № 2. С. 98.
  15. Ranzi E., Frassoldati A., Stagni A., Pelucchi M., Cuoci A., Faravelli T. Reduced Kinetic Schemes of Complex Reaction Systems: Fossil and Biomass-derived Transportation Fuels // Int. J. Chem. Kinetics. 2014. V. 46(9). P. 512.
  16. Tao H., Wang H.Y., Ren W., Lin K.C. Kinetic Mechanism for Modeling the Temperature Effect on PAH Formation in Pyrolysis of Acetylene // Fuel. 2019. V. 255. P. 115796.
  17. Saggese C., Ferrario S., Camacho J., Cuoci A., Frassoldati A., Ranzi E., Wang H., Faravelli T. Kinetic Modeling of Particle Size Distribution of Soot in a Premixed Burner-stabilized Stagnation Ethylene Flame // Combust. Flame. 2015. V. 162(9). P. 3356.
  18. Гуренцов Е.В., Дракон А.В., Еремин А.В., Михеева Е.Ю. К вопросу о влиянии малой примеси ацетона на процесс термического саморазложения ацетилена // ТВТ. 2022. Т. 60. № 6. С. 897.
  19. Krestinin A.V. Polyyne Model of Soot Formation Process // Proc. Combust. Inst. 1998. V. 27. P. 1557.
  20. Agafonov G.L., Bilera I.V., Vlasov P.A., Kolbanovskii Yu.A., Smirnov V.N., Tereza A.M. Soot Formation During the Pyrolysis and Oxidation of Acetylene and Ethylene in Shock Waves // Kinet. Catal. 2015. V. 56. P. 12.
  21. Richter H., Howard J.B. Formation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Their Growth to Soot–A Review of Chemical Reaction Pathways // Prog. Energ. Combust. 2000. V. 26. P. 565.
  22. Eremin A.V. Formation of Carbon Nanoparticles from the Gas Phase in Shock Wave Pyrolysis Processes // Progress in Energy and Combustion Science. 2012. V. 38. Iss. 1. P. 1.
  23. Knorre V.G., Tanke D., Thienel T.H., Wagner H.Gg. Soot Formation in the Pyrolysis of Benzene/Acetylene and Acetylene/Hydrogen Mixtures at High Carbon Concentrations // Proc. Combust. Inst. 1996. V. 26. P. 2303.
  24. Yoshizawa Y., Kawada H., Kurokawa M. A Shock-tube Study on the Process of Soot Formation from Acetylene Pyrolysis // Proc. Combust. Inst. 1979. V. 17. P. 1375.
  25. Tanzawa T.W., Gardiner C.J. Thermal Decomposition of Acetylene // Proc. Combust. Inst. 1979. V. 17. P. 563.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».