|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Экспериментальное и теоретическое обеспечение математического моделирования течений газа с физико-химическими превращениями и создание соответствующих баз данных.НИР
- Руководитель НИР: Шаталов О.П.
- Участники НИР: Акимов Ю.В., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., ЗАБЕЛИНСКИЙ И.Е., Ибрагимова Л.Б., Козлов П.В., Левашов В.Ю., Ленская М.К., Лосев С.А., Павлов В.А., Погосбекян М.Ю., Сергиевская А.Л., Суржикова Т.А., Туник Ю.В., Храпак Н.А.
- Подразделение: 109 Лаборатория кинетических процессов в газах
- Срок исполнения: 1 января 2011 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 4.1
- Номер ЦИТИС: 01201152150
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Движение сплошных сред с физико-химическими превращениями
- ПН России: Транспортные и космические системы
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.17.15 Газы
- 29.27.25 Ударные волны
- 29.29.41 Взаимодействие атомов и молекул со средой
- 29.31.26 Спектроскопические методы и методики
- 30.17.35 Тепломассоперенос
-
Ключевые слова:
излучение высокотемпературных газов., ударная волна, модели процессов, азот, физико-химическая кинетика, поверхность потенциальной энергии, метод квазиклассических траекторий, аргон, кислород
-
Описание:
Выполнены эксперименты на ударных трубах с целью получения зависимости времени индукции и времени нарастания излучения аргона от скорости ударной волны. Разработан алгоритм расчета и программа вычисления излучения изолированной линии аргона за фронтом ударной волны при высоких температурах. На основе решения нестационарных уравнений Эйлера для многокомпонентного воспламеняющегося газа исследовано влияние конфигурации осесимметричного соплового канала на стабилизацию детонационного горения водородовоздушной смеси.
-
Основные результаты:
В экспериментах на ударных трубах получены зависимости времени индукции и времени нарастания излучения аргона на длинах волн 420, 696,5 и 738 нм от скорости ударной волны в диапазоне 4 – 8 км/с. Определены энергии, излучаемые ударной волной на этих длинах волн и методом относительной интенсивности получена временная эволюция температуры заселенности энергетических уровней атома аргона. Сравнение полученных в экспериментах на ударных трубах и расчетов концентрации возбужденного состояния при различных скоростях ударной волны. показывают, что предлагаемая упрощенная четырехуровневая модель атома аргона позволяет удовлетворительно описать результаты экспериментов. Показано, что при моделировании концентрации излучающего состояния и интенсивности излучения важную роль играет величина времени жизни этого состояния. На основе решения нестационарных уравнений Эйлера для многокомпонентного воспламеняющегося газа численно определена конфигурация осесимметричного конвергентно-дивергентного соплового канала, обеспечивающего стабильное детонационное горение водородовоздушной смеси в условиях атмосферы на высотах до 16 км при числе Маха набегающего потока от 7 до 9. Коаксиальное центральное тело «цилиндр-конус» служит эффективным инструментом спонтанного инициирования детонационного горения водородовоздушных смесей. Показано также, что эффективность детонационного горения повышается с ростом высоты.
- Добавил в систему: Шаталов Олег Петрович
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Экспериментальное и теоретическое обеспечение математического моделирования течений газа с физико-химическими превращениями и создание соответствующих баз данных. |
| Результаты этапа: Исследование спектра излучения аргона и воздуха для чисел Маха от 10 до 30. Создание программы расчета интенсивности излучения в линиях атомарных газов (аргон, кислород, азот) за фронтом ударной волны при высоких температурах в среде с большой концентрацией электронов и ионов. Численное моделирование детонационного горения водородно-воздушных смесей, поступающих в сопловой канал при числе Маха набегающего потока более 8. Сравнение эффективности сопловых каналов различной конфигурации. Построение кинетической модели и оценка влияния возбужденных молекул кислорода и азота на ускорение воспламенения водородно-воздушных смесей. Численное исследование обменной химической реакции O2+N ® NO+N в рамках уровневого приближения. | ||
| 5 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Экспериментальное и теоретическое обеспечение математического моделирования течений газа с физико-химическими превращениями и создание соответствующих баз данных. |
| Результаты этапа: В экспериментах на ударных трубах получены зависимости времени индукции и времени нарастания излучения аргона на длинах волн 420, 696,5 и 738 нм от скорости ударной волны в диапазоне 4 – 8 км/с. Определены энергии, излучаемые ударной волной на этих длинах волн и методом относительной интенсивности получена временная эволюция температуры заселенности энергетических уровней атома аргона. Сравнение полученных в экспериментах на ударных трубах и расчетов концентрации возбужденного состояния при различных скоростях ударной волны. показывают, что предлагаемая упрощенная четырехуровневая модель атома аргона позволяет удовлетворительно описать результаты экспериментов. Показано, что при моделировании концентрации излучающего состояния и интенсивности излучения важную роль играет величина времени жизни этого состояния. На основе решения нестационарных уравнений Эйлера для многокомпонентного воспламеняющегося газа численно определена конфигурация осесимметричного конвергентно-дивергентного соплового канала, обеспечивающего стабильное детонационное горение водородовоздушной смеси в условиях атмосферы на высотах до 16 км при числе Маха набегающего потока от 7 до 9. Коаксиальное центральное тело «цилиндр-конус» служит эффективным инструментом спонтанного инициирования детонационного горения водородовоздушных смесей. Показано также, что эффективность детонационного горения повышается с ростом высоты. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".