Фізичні аспекти пожежовибухонебезпеки горючого пилу. Частина 2. Автохвильові режими горіння

Автор(и)

  • О. Є. Сидоров Одеський національний університет імені І. І. Мечникова , Ukraine
  • В. Г. Шевчук Військова академія (м. Одеса), Ukraine
  • А. В. Німич Військова академія (м. Одеса), Ukraine
  • А. С. Опарін Одеський національний університет імені І. І. Мечникова , Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/0367-1631.2023.61.291133

Ключові слова:

горіння, пил, метали, хмари, полум’я

Анотація

В цьому огляді, виходячи з багатолітніх досліджень авторів, наведені узагальнені уявлення про закономірності спалахування і хвильового горіння металевого пилу. В першій частині обговорені закономірності спалахування, як результат дії нелінійних факторів термокінетичного типу (Ареніусівська залежність). В другій частині аналізуються закономірності поширення полум’я в пилу, зумовлені наявністю в активній системі нелінійностей гідродинамічного типу, які приводять до існування ламінарного, вібраційного і турбулентного полум’я. Обговорено вплив фізико-хімічних параметрів (сорт, дисперсність, концентрація пального) і і гідродинамічних умов розповсюдження полум’я (реакційні труби різного діаметру і довжини, пилові хмари об’ємом 10 ÷ 40 м3) на реалізацію вказаних режимів і їх характеристики.

Для ламінарного полум’я основна увага зосереджується на проблемі нормальної швидкості полум’я і концентраційних межах поширення полум’я. для вібраційного полум’я (реакційні труби запалювали у відкритого кінця напівзакритої труби) аналізуються закономірності каскадних переходів – ламінарне полум’я ↔ вібраційне І типу ↔ вібраційне ІІ типу ↔ турбулентне полум’я.

Турбулентне полум’я (реакційні труби, запаювання у закритого кінця) характеризується як каскад переходів – ламінарне полум’я → турбулентне → нелінійне вібраційне →швидке язикове полум’я.

У вільних хмарах досліджується вплив фізико-хімічних параметрів і початкового рівня турбулентності на закономірності переходу ламінарне полум’я →турбулентне полум’я, швидкості турбулентного полум’я, характерні значення числа Рейнольдса такого переходу.

Посилання

Буланін Ф. К., Німіч А. В., Опарін А. С., Сидоров О. Є., Шевчук В. Г. Фізичні аспекти пожежо-вибухонебезпечності горючого пилу. Частина 1. Займання // Фізика аеродисперсних систем. – 2022. – № 60. – С. 93-104.

ДСТУ 2273:2006 Протипожежна техніка. Терміни та визначення основних понять [Чинний від 01.07.2007]. – Київ Держ. стандарт, 2007. – 28 с.

Шевчук В. Г., Безродных А. К., Бойчук Л. В., Кондратьев Е. Н. О механизме-ламинарногопламени в аэровзвесях металлических частиц // Физика горения и взрыва. – 1988. – Т. 24, № 2. – С. 85-89.

Агеев Н. Д., Горошин C. B., Золотко А. Н. и др. Скорость стационарного пламени в газовзвесях алюминия / В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва: Горение гетерогенных и газовых систем. - Черноголовка : ОИХФ РАН, 1989. – С. 83-85.

Шевчук В. Г., Кондратьев Е. Н., Золотко А. Н., Сидоров А. Е., Опарин А. С. Волновые режимы горения пыли // Физика горения и взрыва. – 2014. – Т. 50, № 1. – С. 90-96.

Сидоров А. Е., Шевчук В. Г. Ламинарное пламя в мелкодисперсных пылях // Физика горения и взрыва. – 2011. – Т. 47, № 5. – С. 24-28.

Опарин А. С.,Сидоров А. Е., Шевчук В. Г. Ламинарное пламя в полидисперсных аэровзвесях частиц алюминия // Физика горения и взрыва. – 2015. – Т. 51, № 6. – С. 22-24.

Cassel H. M. Some fundamental aspects of dust flames // Rep. Inv. 6551. US Bureau of Mines. – 1964. – P. 1-51.

Cassel H. M., Das Gupta A. K., Guruswamy I. Factors affecting flame propagation through dust clouds. – Third Symp. оn Combustion, Baltimore, 1949. – P. 185-190.

Ballal D. R. Flame propagation through dust clouds of carbon, coal, aluminium in an environment of zero gravity // Proc. Roy Soc. London. – 1983. – Vol. A385. – P. 21-51.

Асланов С. К., Шевчук В. Г. та ін. Закономерности вибрационного горения аэровзвеси // Физика горения и взрыва. – 1993. – Т. 29, № 2. – С. 36-43.

Опарин А. С., Буланин Ф. К., Сидоров А. Е., Полетаев Н. И., Шевчук В. Г. Взрывные характеристики алюминиевой пыли // Горение и плазмохимия. – 2019. – № 17. – С. 86-94.

Шевчук В. Г., Бойчук Л. В.,Сидоров А. Е. Распространение пламени в аэровзвесях частиц твердых углеводородных горючих // Физика аэродисперсных систем. – 2002. – № 39. – С. 82-86.

Сидоров А. Е., Кондратьев Е. Н., Бойчук Л. В., Шевчук В. Г. Горение алюминиевой пыли при больших концентрациях горючого // Горение и плазмохимия. – 2005. – Т. 3, № 3. – С. 221-226.

Сидоров А. Е., Кондратьев Е. Н., Бойчук Л. В., Шевчук В. Г. Влияние формы частиц на горение пылей // Физика аэродисперсных систем. – 2004. – № 41. – С. 223-228.

Шевчук В. Г., Бойчук Л. В., Иванов С. Ю. Естественно-конвективная неустойчивость в горящих пылях //Физика аэродисперсных систем. – 2001. – № 38. – С. 99-105.

Кондратьев Е. Н., Шевчук В. Г., Полищук Д. И. Анализ предельных усло-вий распространения пламени в газовзвесях // Физика горения и взрыва. – 1981. – Т. 17, № 5. – С.125-127.

Горошин С. В., Шевчук В. Г., Агеев Н. Д. Вибрационное горение газов звесей // Физика горения и взрыва. –1981.– Т. 17, № 6. – С. 15-20.

Асланов С. К., Шевчук В. Г., Костышин Ю. Н., Бойчук Л. В., Горошин С. В. Закономерности вибрационного горения аэровзвесей // Физика горения и взрыва. – 1993. – Т. 29, № 2. – С. 36-43.

Шевчук В. Г., Кондратьев Е. Н., Бойчук Л. В., Золотко А. Н. Высокоскоростные режимы волнового горения газовзвесей в полузакрытых трубах // Физика горения и взрыва.– 1986. – Т. 22, № 2. – С. 40-45.

Шевчук В. Г., Безродных А. К.,Кондратьев Е. Н., Иванов В. Н. Горение аэровзвесей частиц алюминия в свободном обьеме // Физика горения и взрыва. – 1986. – Т. 22, № 5. – С. 40-43.

Математическая теория горения и взрыва / Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. – Москва : Наука, 1980. – 478 с.

Кескан В. Исследование вибрирующих пламен. Вопросы горения и детонационных волн: Четвертый симпозиум (междунар.) по вопросам горения и детонационных волн. – М. : Гос.изд-во оборон. пром-сти, 1958. – С. 399-410.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-09

Номер

Розділ

Фізика горіння