To the theory of ignition by hot surface

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article comments on the results of research on the ignition of combustible gas by a heated body. In the classic work by Ya. B. Zel’dovich, using a steady ignition model, the main properties of the process were identified and the ignition criterion was obtained. Subsequent research mainly followed the path of numerical simulation using unsteady ignition models. The question remains open as to whether the ignition criterion obtained from the steady model can be applied to reproduce the experimental data. In the present article, the experiments, described in the S. Kumagai’s book, on the ignition of a propane–air mixture by a heated cylindrical wire were calculated using the criterion derived on the basis of the Zel’dovich’s steady model. But the experimental points fell on different curves corresponding to different wire diameters. Using the idea of stability theory that the appearance of an inflection point at the temperature profile results to ignition, the authors obtained a new criterion which correlates very well with the experimental data and enables one to get the parameters of the chemical reaction of ignition. The present authors believe that the criterion based on the inflection point will be useful for solving new problems of ignition and revise some old solutions.

About the authors

А. А. Philippov

N. N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: 7987961@mail.ru

Doctor of Science in physics and mathematics

Russian Federation

А. А. Berlin

N. N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: berlin@chph.ras.ru

Doctor of Science in chemistry, academician of RAS, scientific director

Russian Federation

References

  1. Zel’dovich, Ya. B. 1939. Teoriya zazhiganiya nakalennoy poverkhnost’yu [The theory of ignition by an incandescent surface]. ZhETF 9(12):1530–1534.
  2. Philippov, A. A. 1985. Eksperimental’noe izuchenie zazhiganiya polimernykh materialov nakalennymi telami i vliyanie antipirenov [Experimental study of ignition of polymer materials by incandescent bodies and the effect of fire retardants]. Moscow: IChP USSR AS. PhD Diss.
  3. Kumagai, S. 1979. Gorenie [Combustion]. Moscow: IL. 255 p.
  4. Grober, H., S. Erk, and U. Grigull. 1955. Die Grundgesetze der Warmeubertragung. Berlin–Heidelberg: Springer. 450 р.
  5. Schlichting, H. 1965. Grenzschicht-Theorie. 5th ed. Verlag G. Braun. 736 p.
  6. Philippov, A. A. 1984. K voprosu podzhiganiya polimernykh materialov nakalennymi telami [On the issue of ignition of polymer materials with incandescent bodies]. Interuniversity Collection of Scientific Papers on Chemistry and Technology of Organoelement Intermediates and Polymers. Volgograd. 186.
  7. Zel’dovich, Y. B., G. I. Barenblatt, V. B. Librovich, and G. M. Makhviladze. 1980. Matematicheskaya teoriya
  8. goreniya i vzryva [Mathematical theory of combustion and explosion]. Moscow: Nauka. 478 p.
  9. Philippov, A. A., and N. A. Khalturinskiy. 2015. To the theory of ignition by a hot surface: Critical conditions for occurrence of explosive and avalanche-like processes. Zel’dovich Memorial: Accomplishments in the combustion science in the last decade. Eds. A. A. Borisov and S. M. Frolov. Moscow: TORUS PRESS. 2:89–94.
  10. Lin, C. C. 1955. The theory of hydrodynamic stability. Cambridge University Press. 155 p.
  11. Arnold, V. I. 1990. Teoriya katastrof [Catastrophe theory]. 3rd ed. Moscow: Nauka. 128 p.
  12. Frank-Kamenetskiy, D.A. 1967. Diffusiya i teploperedacha v khimicheskoy kinetike [Diffusion and heat transfer in chemical kinetics]. 2nd ed. Moscow: Nauka. 492 p.
  13. Merzhanov, A. G. 1968. Teoriya statsionarnogo gomogennogo goreniya kondensirovannykh veshchestv [The theory of stationary homogeneous combustion of condensed substances]. Chernogolovka: IChPh USSR AS. Preprint. 26 p.
  14. Averson, A. E. 1977. Teoriya zazhiganiya [Ignition theory]. Chernogolovka: IChPh USSR AS. Preprint. 36 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

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».