ЧЕЛЯБИНСКИЙ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Представлены результаты теоретического исследования максимальной температуры газа, пористой среды и скорости стационарной волны фильтрационного горения водородо-воздушной смеси при теплопотерях. Исследование вышеупомянутых параметров проводилось как на основе численного метода решения системы дифференциальных уравнений, описывающих стационарный режим распространения волны, так и с помощью аналитических зависимостей, выведенных посредством рассмотрения эквивалентной математической модели ФГГ при наличии теплопотерь. Идентичность значений скорости стационарной волны, рассчитанных по формуле и по численному методу Рунге Кутта для различных составов и скорости вдува смеси, даёт основание говорить о достоверности результатов исследования. Результаты анализа численного расчёта распределения температур в волне горения показывают, что при относительно небольших диаметрах частиц пористой среды, меньше 1 мм, и скорости вдува до 5 м/с профили температур пористой среды и смеси газов не отличаются, т. е. имеет место однотемпературная структура волны. Вне этих пределов температуры фаз в зоне горения существенно отличаются, т. е. наблюдается различие максимумов температур твёрдой и газовой фаз.

Представлены формулы расчёта скорости стационарной волны и температуры воспламенения при фильтрационном горении водородо-воздушной смеси в инертной пористой среде. В соответствии с полученной формулой температура воспламенения плавно возрастает с увеличением скорости вдува смеси и понижается с увеличением диаметра частиц пористой среды. Расчётные скорости волны возрастают с увеличением скорости вдува смеси и переходят в другие режимы скоростей.