ЧЕЛЯБИНСКИЙ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
Архив статей журнала
Предложена обобщённая модель химической кинетики горения двухтопливной метано-водородной смеси при детонационных давлениях и температурах. Она позволяет рассчитывать молярную массу и внутреннюю энергию смеси без расчёта её детального химического состава. Модель верифицирована в рамках численного расчёта ячеистой многофронтовой структуры детонационной волны. Рассчитанный размер детонационной ячейки, а также качественная структура детонации (нерегулярность ячеистой структуры, обусловленная формированием как основных, так и второстепенных поперечных волн, и неполное сгорание газа в детонационной волне) хорошо соответствуют эксперименту.
Предложена модель расчёта концентрационных пределов воспламенения смеси двух или более газообразных горючих, основанная на равновесной химической термодинамике (без привлечения химической кинетики) и обобщённой модели химического равновесия. Пределы воспламенения отдельных видов горючих полагаются известными. Модель учитывает возможность образования конденсированного углерода в переобогащённых горючими смесях. По предложенной модели рассчитаны концентрационные пределы воспламенения для ряда многотопливных смесей, содержащих H2, C2H2, CH4, C6H12 и CO. Результаты расчётов хорошо совпадают с аналогичными результатами, полученными по известным эмпирическим формулам Ле Шателье. Предложенную модель можно рассматривать в качестве теоретического обоснования этих формул.