Influence of an Accelerated Electron Beam and External Electric Field on the Combustion of a Propane–Air Mixture in a Subsonic Air Flow

P. V. Bulat; Булат П. В.; K. N. Volkov; Волков К. Н.; L. P. Grachev; Грачев Л. П.; I. I. Esakov; Есаков И. И.; V. L. Bychkov; Бычков В. Л.

doi:10.31857/S0040364423060030

Влияние пучка ускоренных электронов и внешнего электрического поля на горение пропан-воздушной смеси в дозвуковом потоке воздуха

Авторы: Булат П.В.¹, Волков К.Н.¹, Грачев Л.П.², Есаков И.И.², Бычков В.Л.³
Учреждения:
1. Балтийский государственный технический университет “ВОЕНМЕХ” им. Д.Ф. Устинова
2. Московский радиотехнический институт РАН
3. Московский государственный университет
Выпуск: Том 61, № 6 (2023)
Страницы: 904-913
Раздел: Тепломассообмен и физическая газодинамика
URL: https://kazanmedjournal.ru/0040-3644/article/view/653056
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364423060030
ID: 653056

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Рассматривается влияние предварительной ионизации и возбуждения молекул топливно-воздушной смеси при воздействии электронным пучком, созданным во внешнем электрическом поле, на увеличение интенсивности процессов горения. Для исследования воздействия электронно-пучковой плазмы на горение пропан-воздушной смеси проведена серия экспериментов. Определяются характеристики пропан-воздушной смеси до и после облучения электронным лучом в присутствии и в отсутствие внешнего электрического поля. Находятся границы комбинированного воздействия пучка электронов и внешнего электрического поля для повышения эффективности горения пропан-воздушной смеси в дозвуковом потоке. Разрабатывается физическая модель процессов в несамостоятельном разряде в дозвуковом потоке горючей смеси в известных экспериментальных условиях.

Список литературы

Герасимов Г.Я., Герасимова Т.С., Макаров В.Н., Фадеев С.А. Моделирование физико-химических процессов образования оксидов азота и серы при электронно-лучевой очистке отходов тепловых электростанций // ХВЭ. 1996. Т. 30. № 1. С. 34.
Klimov A., Bityurin V., Kuznetsov A., Tolkunov B., Vystavkin N., Vasiliev M. External and Internal Plasma-assisted Combustion // AIAA Paper 2004–1014.
Шарафутдинов Р.Г., Зарвин А.Е., Мадирбаев В.Ж., Гагачев В.В., Гартвич Г.Г. Получение водорода из метана в электронно-лучевой плазме // Письма ЖТФ. 2005. Т. 31. № 15. С. 23.
Ardelyan N., Bychkov V., Gromov V., Kosmachevskii K. Application of Two Plasma Ignition Enhancement Methods of Propane-air Mixture // AIAA Paper 2006–0612.
Zhukov V.N., Sechenov V.A., Khorunzhenko V.I., Starikovskii A.Yu. Hydrocarbon-air Mixture Ignition Kinetics // Proc. 3rd Workshop on Thermochemical and Plasma Processes in Aerodynamics. 28–31 July 2003. Saint Petersburg, Russia, 2003. P. 296.
Ardelyan N.V., Bychkov V.L., Kosmachevskii K.V. Features of Combined Plasmas // IEEE Trans. Plasma Sci. 2008. V. 36. № 6. P. 2892.
Ardelyan N., Bychkov V., Kosmachevskii K., Denisiuk S., Gudovich V., Bychkov D., Kochetov I. Electron-beams for Plasma Impact on Gas Flammable Mixtures // AIAA Paper 2009–0693.
Bychkov V.L., Kochetov I.V., Bychkov D.V., Volkov S.A. Air-propane Mixture Ionization Processes in Gas Discharges // IEEE Trans. Plasma Sci. 2009. V. 37. № 12. P. 2280.
Ardelyan N.V., Bychkov D.V., Bychkov V.L., Gudovich V.A., Denisiuk S.V., Kochetov I.V., Kosmachevskii K.V. Non-selfmaintained Gas Discharge for Plasma Impact on Gas Flammable Mixtures // AIAA Paper 2010–0269.
Ardelyan N.V., Bychkov V.L., Kochetov I.V., Kosmachevskii K.V. On Pulsed Discharge in Humid Air // AIAA Paper 2010–1589.
Phuoc T.X. Laser-induced Spark Ignition Fundamental and Applications (Review) // Opt. Lasers Eng. 2006. V. 44. P. 351.
Leonov S.B., Firsov A.A., Shurupov M.A., Michael J.B., Shneider M.N., Miles R.B., Popov N.A. Femtosecond Laser Guiding of a High-voltage Discharge and the Restoration of Die-lectric Strength in Air and Nitrogen // Phys. Plasmas. 2012. V. 19. № 12. 123502.
Takahashi E., Sakamoto S., Imamura O., Ohkuma Y., Yamasaki H., Furutani H., Akihama K. Fundamental Characteristics of Laser Breakdown Assisted Long Distance Discharge Ignition // J. Phys. D: Appl. Phys. 2019. № 52. 485501.
Зудов В.Н., Третьяков П.К. Инициирование оптическим разрядом гомогенного горения топливовоздушной смеси в высокоскоростной струе // ФГВ. 2017. Т. 53. № 3. С. 18.
Зудов В.Н., Тупикин А.В. Влияние электрического поля на оптический разряд в воздушном потоке // Сиб. физ. журн. 2021. Т. 16. № 2. С. 48.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкостей и газов. М.: Наука, 1970. 880 с.
Черняев А.П. Взаимодействие ионизирующего излучении с веществом. М.: Физматлит, 2004. 152 с.
Бычков В.Л., Елецкий А.В. Пучковая плазма высокого давления // Химия плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1985. Вып. 12. С. 119.
Бычков В.Л., Васильев М.Н., Коротеев А.С. Электроннно-пучковая плазма: генерация, свойства, приложения. М.: Изд-во МГОУ “Росвузнаука”, 1993. 168 с.
Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992. 536 с.
Фланнери М.Р. Ион-ионная рекомбинация в разрядах высокого давления. В кн.: Газовые лазеры. М.: Мир, 1986. 177 с.