ИСТИНА

«Пальцеобразная» («finger-flame») форма пламени является одним из ключевых этапов развития пламени, определяющим его резкое ускорение [1]. Механизм развития «finger-flame» справедлив для каналов любого диаметра от микрогорелок до автомобильных туннелей и является предметом обсуждения в научной литературе, как при создании новой техники, так и с точки зрения пожаро-взрывобезопасности [2,3]. В основу данной работы легли экспериментальные результаты, полученные при исследовании распространения фронта пламени в горизонтальной трубе круглого сечения с открытым концом диаметром 54 мм. Визуализация процесса осуществлялась съемкой инфракрасной камерой с открытого торца трубы, синхронно с этим осуществлялась теневая визуализация перпендикулярно оси трубы с записью высокоскоростной видеокамерой. Горение водородно-воздушной смеси с 15% содержанием водорода инициировалось двумя различными методами. Первый метод является классическим, с центральным воспламенением в плоско-закрытом торце трубы. На рисунке 1 представлены изображения, полученные с помощью ИК-камеры (а) и теневым методом (б) в момент времени 20 миллисекунд при центральном воспламенении горючей смеси. а б Рис. 1. Инфракрасное (а) и теневое (б) изображения фронта пламени в трубе с центральным воспламенением в момент времени 20 миллисекунд Второй метод воспламенения заключается в установке вначале трубы специальной форкамеры малого объема с пластиной, создающей кольцевой щелевой зазор. Данная геометрия воспламенения создает инвертированную структуру, когда боковая поверхность фронта пламени сходится к центру. На рисунке 2 представлены изображения, полученные с помощью ИК-камеры (а) и теневым методом (б) в момент времени 7 миллисекунд при кольцевом щелевом воспламенении горючей смеси. а б Рис. 2. Инфракрасное (а) и теневое (б) изображения фронта пламени в трубе с кольцевым щелевым воспламенением в момент времени 7 миллисекунд В работе были получены значения скорости распространения пламени в продольном и поперечном направлении оси трубы при обоих типах воспламенения. Обнаружены этапы ускорения и замедления фронта, распространяющегося в трубе. Проведены аналитические расчеты динамики фронта пламени в обеих геометриях воспламенения в продольном и ортогональном направлениях относительно оси симметрии канала. Проведен сравнительный анализ результатов аналитических расчетов с полученными экспериментальными данными. Литература 1. V. Golub, A. Korobov, A. Mikushkin, V. Petukhov, V. Volodin. Propagation of a hemispherical flame over a heat-absorbing surface // Proceedings of the Combustion Institute. 2019. V. 37 (2). P. 2583-2589. 2. M. Alkhabbaz, O. Abidakun, D. Valiev, V. Akkerman. Impact of the Lewis number on finger flame acceleration at the early stage of burning in channels and tubes // Physics of Fluids. 2019. V.31 3. S. Demir, V. Bychkov, S.H.R. Chalagalla, V. Akkerman. Towards a predictive scenario of a burning accident in a mining