Экспериментальное исследование роли химической кинетики в турбулентных пламенах

Исследовано пламя реакции разложения дитретбутилпероксида (ДТБП) в смеси 0.376ДТБП + 1.0N$_2$ в ламинарных и турбулентных условиях. Наблюдавшиеся скорости распространения нерастянутого ламинарного пламени хорошо согласуются со значением, полученным из теории Зельдовича– Семенова–Франк-Каменецкого. Показано, что турбулентное горение этой смеси характеризуется рядом особенностей, которые являются общими для всех турбулентных пламен, в частности для процесса в двигателе с искровым зажиганием при сжигании бедных смесей. Пламя распространяется нестационарно и характеризуется массовой скоростью сгорания, увеличивающейся со временем. Ускорение пламени меняется от одного эксперимента к другому. Если, однако, отнести скорость горения к среднему радиусу пламени, то ее вариации между отдельными экспериментами намного меньше. Это явление имеет ярко выраженное сходство с циклическими изменениями в двигателе c искровым зажиганием. Сравнение полученных результатов с данными для смесей совершенно другого состава, с иными химической кинетикой и экзотермичностью, но с аналогичными скоростью ламинарного пламени и числом Льюиса показывает, что данные, полученные в экспериментах в замкнутом объеме, хорошо согласуются в случае, когда учитывается нестационарный характер распространения пламени. По-видимому, различия в деталях кинетических механизмов и термохимии ответственны за поведение пламени только вблизи предела гашения под действием турбулентности.