САЖЕОБРАЗОВАНИЕ В СФЕРИЧЕСКОМ ДИФФУЗИОННОМ ПЛАМЕНИ

Abstract

В период с 2019 по 2022 гг. на Международной космической станции (МКС) проводился совместный российско-американский космический эксперимент (КЭ) Flame Design (Адамант). Цель совместного КЭ - изучение механизмов управления сажеобразованием в сферическом диффузионном пламени (СДП), формируемом вокруг пористой сферы (ПС), и радиационного погасания СДП в условиях микрогравитации. Объектами исследования были «нормальные» и «обратные» СДП газообразного этилена в атмосфере кислорода с добавками азота при комнатной температуре и давлениях от 0,5 до 2 атм.«Нормальное» пламя - это пламя, образованное в атмосфере окислителя при подаче горючего через ПС.«Обратное» пламя - это пламя, образованное в атмосфере горючего при подаче окислителя через ПС. В статье представлены результаты расчетов сажеобразования в нормальных и обратных пламенах. Расчеты основаны на одномерной нестационарной модели диффузионного горения газов с детальной кинетикой окисления этилена, дополненной макрокинетическим механизмом сажеобразования. Показано, что сажеобразование в нормальных и обратных пламенах сосредоточено в области, где местное атомарное отношение C/O и местная температура удовлетворяют условиям 0,32 < C/O < 0,44 и T > 1300-1500 К.