Забыли данные входа?   Регистрация  

Горение вспененной эмульсионно-супензионной смеси на основе изооктана и частиц древесного угля

Автор: Алексей Михайлович Коршунов

Соавторы: А.Д. Голубков, Е.Е. Коршунова

Организация: Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия

Горение вспененной эмульсионно-супензионной смеси на основе изооктана и частиц древесного угля

Одним из перспективных видов топлив, позволяющих использовать водонасыщенные углеводороды, является вспененная эмульсия [1, 2]. По своей сути вспененная эмульсия - это пена, состоящая из пузырей кислорода, диспергированных в эмульсии. В данной работе рассматривается процесс горения вспененной эмульсии в полуоткрытой трубке (рис. 1а), в состав которой входят микрочастицы древесного угля (рис. 1б). Использование частиц древесного угля позволяет регулировать скорость распространения пламени во вспененной эмульсии в достаточно широком диапазоне (рис. 1в). Важную роль при распространении пламени в пене играет процесс взрывного вскипания жидкой фазы [3]. С одной стороны, влияние микрочастиц древесного угля на скорость горения пены связано с тем, что горящие частицы угля способствуют повышению температуры во фронте пламени, а, следовательно, и интенсивности взрывного вскипания жидкой фазы. С другой стороны, частицы древесного угля ответственны за более тонкое диспергирование воды в процессе распада пены, что наоборот, приводит к росту потерь тепла из зоны горения. Конкуренция между этими процессами определяет немонотонный характер зависимости скорости распространения пламени от концентрации частиц угля (рис. 1 в).

Рис. 1. (а) Рабочая трубка, в которой осуществлялось измерение скорости распространения пламени. (б) Структура зоны горения (время измеряется с момента воспламенения пены; мгновенные значения скорости пламени представлены для каждого момента времени). (в) Зависимость общей скорости горения от концентрации частиц древесного угля в эмульсии: пена была приготовлена с использованием изооктана (1 мл), воды (1.6 мл), детергента (0.9 мл), перекиси водорода (1.5 мл) и аммиачного раствора сульфата меди (0.7 мл, 1.05 моль/л), средний диаметр частиц древесного угля 67 мкм.

Работа поддержана грантом Российского Научного Фонда No. 17-19-01392.

 Литература

[1] B. Kichatov, A. Korshunov, K. Son, E. Son, Combustion of emulsion-based foam, Combust. Flame 172 (2016) 162-172.

[2] B. Kichatov, A. Korshunov, A. Kiverin, E. Son, Methods for regulation of flame speed in the foamed emulsion, Combust. Sci. Technol. 189 (2017) 2095-2114.

[3] А.И. Леонтьев, Б.В. Кичатов, А.М. Коршунов. 2017. Горение вспененных эмульсий. Москва, Издатель: Российская академия наук.