Изучение химии горения тройных топливных смесей водорода и углеводородов C$_1$–C$_4$ при атмосферном давлении

Интерес к изучению химии горения многотопливных смесей связан с потребностью исследования горения природного газа, который, как известно, является смесью алканов. В настоящей работе методами молекулярно-пучковой масс-спектрометрии и численного моделирования установлено, что ширина зон расходования водорода и метана в пламени H$_2$/CH$_4$/C$_3$H$_8$/O$_2$/Ar и ширина зон расходования метана и пропана в пламени CH$_4$/C$_3$H$_8$/C$_4$H$_{10}$/O$_2$/Ar заметно отличаются друг от друга. Анализ результатов моделирования позволил выявить причины этого явления. Установлено, что в присутствии более тяжелых соединений происходит синтез более легких горючих, таких как Н$_2$ и СН$_4$, что уменьшает скорость их расходования и, следовательно, расширяет зону их расходования в пламени. Изучено также влияние присутствия водорода в горючей смеси на концентрацию С$_2$-углеводородов. Установлено, что добавка водорода снижает максимальную концентрацию этана, этилена и ацетилена в пламени, при этом доля ненасыщенных С$_2$-углеводородов по отношению к насыщенным также снижается.