Математическое моделирование адиабатического теплового взрыва для реакции окисления водорода

В данной работе представлены результаты математического моделирования адиабатического реактора, заполненного газовой смесью водорода с воздухом. Несмотря на то, что реакция окисления (горения) водорода очень широко используется в практических целях, и существует достаточно большое количество публикаций, разработка кинетических схем горения водорода является актуальной и в настоящее время. В работе были апробированы различные кинетические схемы горения водорода и было показано, что наиболее точное описание экспериментальных данных удается получить, используя полную кинетику окисления. Показано, что использование сокращенной кинетики окисления допустимо лишь для описания высокотемпературной асимптоты, а упрощение механизма до одной брутто-реакции пригодно только для приблизительных оценок.

Ключевые слова

водород, химическая кинетика, горение и взрыв, период индукции.

Литература

1. Bode Shrestha, S.O. Hydrogen as an Additive to Methane for Spark Ignition Engine Applications / S.O. Bode Shrestha, G.A Karim // Intern. J. of Hydrogen Energy. - 1994. - V. 24, № 5. - P. 521-586.
2. Гельфанд, Б.Е. Водород: параметры горения и взрыва / Б.Е. Гельфанд, О.Е. Попов. - М.: Физматлит, 2008.
3. Рябинин, В.К. Математическое моделирование адиабатического периода индукции для метан-кислородных смесей в широком диапазоне начальных давлений и температур / В.К. Рябинин, Ю.М. Ковалев // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2013. - Т. 6, № 1. - С. 56-71.
4. Варнатц, Ю. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Ю. Варнатц, У. Маас, Р. Диббл. - М.: Физматлит, 2003.
5. Бабушок, В.И. Глобальные кинетические параметры для высокотемпературных газофазных реакций / В.И. Бабушок, А.Н. Дакданча // ФГВ. - 1993. - № 4. - С. 48-80.
6. Бабушок, В.И. Тестовые примеры моделирования кинетики сложных реакций / В.И. Бабушок, А.Н. Дакданча. - Красноярск, 1990.
7. Максимов, Э.И. Физическое моделирование химических процессов в реакторе идеального перемешивания / Э.И. Максимов, А.Г. Мержанов // ДАН СССР. - 1975. - Т. 6, № 2. - С. 402-405.
8. Димитров, В.И. Простая кинетика / В.И. Димитров. - Новосибирск: Наука, 1982.
9. Mullins, B.P. Studies of the Spontaneous Ignition of Fuels Injected into a Bot Air Stream / B.P. Mullins. - NATO AGARD AG S/P2. 1952.
10. Patch, R.W. Shock-Tube Measurement of Dissociation on Rates of H2-J chem / R.W. Patch // J. Chem. Phys. - 1962. - V. 36, № 7. - 6 p.