A study of the burning rate of an air suspension of the aluminum powder with allowance for radiant heat transfer
This paper presents a numerical study of the combustion of an aluminum powder-air suspension in the presence of radiant heat transfer. The physical and mathematical formulation of the problem is based on the approaches of mechanics for two-phase reacting media. The solution method uses an arbitrary discontinuity decay algorithm. A parametric study of the apparent and normal burning rates of the aluminum powder-air suspension depending on the composition and degree of blackness of the gas suspension is implemented. According to the results obtained, the radiant heat losses can significantly affect the rate of flame propagation in the gas suspension of the fine aluminum powder. It is shown that the presence of the radiant heat transfer reduces the apparent flame propagation velocity through the gas suspension of the aluminum powder.
Keywords
combustion,
air suspension of aluminum powder,
flame propagation velocity,
two-phase flows,
numerical modelingAuthors
| Moiseeva Kseniya M. | Tomsk State University | Moiseeva_KM@t-sk.ru |
| Mitrofanov Artyom A. | Tomsk State University | art_1827@mail.ru |
| Chura Evgeniya S. | Tomsk State University | yulia.chura@mail.ru |
Всего: 3
References
Dreizin E.L. On the mechanism of asymmetric aluminum particle combustion // Combustion and Flame. 1999. V. 117. P. 841-850.
Huang Y., Risha G.A., Yang V., Yetter R.A. Effect of particle size on combustion of aluminum particle dust in air // Combustion and Flame. 2009. V. 156. P. 5-13.
Пурмохаммад Я., Сабзпушани М. Влияние скорости деформации, размера частиц и коэф фициента избытка горючего на горение в противотоках смеси воздуха и микрочастиц алюминия // Физика горения и взрыва. 2018. Т. 54, № 6. С. 59-67.
Badiola C., Gill R.J., Dreizin E.L.Combustion characteristics of micronsized aluminum particles in oxygenated environments // Combustion and Flame. 2011. V. 158. P. 2064-2070.
Полетаев Н.И. Связь скорости распространения пылевого пламени с режимом горения частиц горючего // Физика горения и взрыва. 2016. Т. 52, № 6. С. 60-69.
Бойчук Л.В. Исследование процессов распространения пламени в двухкомпонентных смесях: автореф. дис.. канд. физ.-мат. наук: 01.04.17. Одесса, 1993. 18 с.
Алексеев А.Г., Судакова И.В. Скорость распространения пламени в аэровзвесях металли ческих порошков // Физика горения и взрыва. 1983. Т. 19, № 5. С. 34-36.
Крюков А.Ю., Малинин В.И. Зависимость размера зоны пламени одиночных частиц алю миния от давления // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2020. № 60. С. 45-54.
Моисеева К.М., Крайнов А.Ю., Дементьев А.А. Определение критических условий искро вого зажигания бидисперсного порошка алюминия в воздухе // Физика горения и взрыва. 2019. Т. 55, № 4. С. 26-33.
Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987.
Блох А.Г. Основы теплообмена излучением. Л.: Госэнергоиздат, 1962. 332 с.
Канторович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1958. 606 с.
Moiseeva K.M., Krainov A.Yu. Effect of radiation transport on minimal sparkplug ignition energy of nanosized coal-dust suspension // Key Engineering Materials. 2018. V. 769. P. 311-316.
Крайнов А.Ю. Влияние лучистого теплопереноса на минимальную энергию искрового зажигания газовзвесей // Физика горения и взрыва. 2001. Т. 37, № 3. С. 16-24.
Моисеева К.М. Моделирование газодинамики и горения газовзвесей порошков горючих материалов: дис.. д-ра физ.-мат. наук: 1.1.9. Томск, 2023.
Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976.
Крайко А.Н. О поверхностях разрыва в среде, лишенной ‘собственного’ давления // Прикладная математика и механика. 1979. Т. 43, № 3. С. 500-510.
