Математическое моделирование адиабатического теплового взрыва для реакции окисления водорода

E. E. Pigasov; V. K. Ryabinin; Y. M. Kovalev

Authors

E. E. Pigasov South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
V. K. Ryabinin South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Y. M. Kovalev South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

Abstract

This paper presents the results of mathematical modelling of the adiabatic reactor filled with a gas mixture of hydrogen and air. Despite the fact that the reaction of oxidation (combustion) of hydrogen is widely used for practical purposes, and there are a lot of publications, the development of kinetic schemes of hydrogen combustion is relevant at the present time. Various kinetic schemes of hydrogen combustion were tested and we have come to the conclusion that the most accurate description of the experimental data can be obtained using the complete oxidation kinetics. It is shown that the use of the reduced oxidation kinetics is relevant to describe the high-temperature asymptote, while the simplification of the mechanism to a brutto-reaction is suitable only for rough estimates.

Author Biographies

E. E. Pigasov, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

аспирант, кафедра ≪Вычислительная механика сплошных сред≫

V. K. Ryabinin, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

кандидат физико-математических наук, доцент, ка-
федра ≪Вычислительная механика сплошных сред≫

Y. M. Kovalev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

доктор физико-математических наук, профессор, кафедра
≪Вычислительная механика сплошных сред≫

References

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.

Гельфанд, Б.Е. Водород: параметры горения и взрыва / Б.Е. Гельфанд, О.Е. Попов. - М.: Физматлит, 2008.

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.

Варнатц, Ю. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Ю. Варнатц, У. Маас, Р. Диббл. - М.: Физматлит, 2003.

Бабушок, В.И. Глобальные кинетические параметры для высокотемпературных газофазных реакций / В.И. Бабушок, А.Н. Дакданча // ФГВ. - 1993. - № 4. - С. 48-80.

Бабушок, В.И. Тестовые примеры моделирования кинетики сложных реакций / В.И. Бабушок, А.Н. Дакданча. - Красноярск, 1990.

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.

Димитров, В.И. Простая кинетика / В.И. Димитров. - Новосибирск: Наука, 1982.

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.

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.