Главная – Журналы – Физика горения и взрыва 2016 номер 6

Проведен численный анализ воспламенения и горения смесевых топлив i-C₈H₁₈-H₂ И n-C₁₀H₂₂-H₂в воздухе. Показано, что добавка водорода как к нормальному алкану (n-C₁₀H₂₂), так и к алкану с разветвленной структурой (i-C₈H₁₈) приводит к увеличению времени задержки воспламенения t_ind при начальной температуре смеси T₀ меньше некоторого значения T_l и, наоборот, к уменьшению t_ind при T₀ >T_l. При этом чем больше доля водорода в смеси, тем сильнее изменяется t_ind. При достаточно высокой температуре T₀> T_h небольшая добавка алкана (≈2¸10 %) к водороду уменьшает задержку воспламенения. Значение T_l зависит от давления топливовоздушной смеси и в меньшей степени от типа n-алкана, а значение T_h - еще и от доли алкана в смесевом топливе. При достаточно высоком начальном давлении (10 атм и выше) введение небольшого количества i-C₈H₁₈ или n-C₁₀H₂₂ в водородовоздушную смесь уменьшает t_ind при любом значении T₀. Указанные особенности обусловлены тесным взаимодействием кинетики окисления алканов и водорода. Показано, что смесевые топлива, состоящие из водорода и n-C₁₀H₂₂ (i-C₈H₁₈), имеют более высокую скорость ламинарного пламени и более широкие пределы устойчивого горения, чем сами углеводороды. Однако заметное увеличение скорости ламинарного пламени наблюдается лишь при молярной доле водорода в смесевом топливе, большей 50 %. При этом становится возможным организовать устойчивое горение с меньшим содержанием NO в продуктах сгорания.