Фундаментальные принципы создания экспресс диагностики топливных смесей на основе микрогорения

Целью проекта является выполнение фундаментальных исследований, направленных на создание измерительных приборов для онлайн диагностики горючих смесей на основе измерений характеристик пламени при горении в микроканалах с контролируемой температурой стенок. Достижению цели способствовало решение следующих задач: 1. Нелинейный анализ расходящегося гидродинамически неустойчивого пламени при больших коэффициентах расширения 2. Теоретическое исследование одномерных предварительно перемешанные пламёна с доминирующими диффузионными процессами 3. Экспериментальное исследование режимов горения слаборастяженных предварительно перемешанных метан-водородо-воздушных пламен вблизи пределов существования 4. Экспериментальное исследование режимов горения сверхбедных предварительно перемешанных метан-водородо-воздушных пламен с доминирующим диффузионным процессом переноса 5. Численное исследование горение газа в двухслойной цилиндрической горелке с рекуперацией за счет лучистого теплообмена 6. Оценка радиационной эффективности цилиндрического пористого ректора для сжигания обеднённой предварительно перемешанной метановоздушной смеси 7. Исследование термических и механических свойств биотопливных композитов на основе луба березы и сосновой хвои В приближении больших коэффициентов теплового расширения получено нелинейное уравнение, описывающее динамику фронта пламени. Теоретический анализ, выполненный в рамках модели с локализованной зоной реакции, и численное моделирование в рамках модели с пространственно-распределенными химическими реакциями показали возможность существования пламени вблизи источника с постоянной концентрацией недостающего реагента горючей смеси при очень малых скоростях потока. Были исследованы пределы воспламенения слаборастяженных предварительно перемешанных метано-воздушных пламен в плоских горизонтальных каналах различной высоты. Также были проанализированы пределы воспламеняемости и режимы горения предварительно перемешанных метано-водородно-воздушных пламен с концентрацией водорода 30 и 50 % по объему в канале диаметром 7 мм. Были исследованы режимы горения предварительно перемешанных метано-водородо-воздушных пламен с 90% объемным содержанием водорода в топливной смеси, стабилизированных в плоском горизонтальном канале с внешним источником тепла. Были обнаружены осцилляции пламени, имеющие вид чередующихся воспламенений и погасаний. Были обнаружены стационарные режимы горения за пределами горения неразрывного фронта пламени, двойные и одиночные шарообразные пламена. Получены теоретические оценки эффективности излучения для цилиндрических пористых горелок в двух типовых конфигурациях. Методом проточной калориметрии было проведено экспериментальное исследование оценки эффективности излучения цилиндрического пористого реактора при сжигании обедненной метаново-воздушной премикса. Были проведены термогравиметрический и калориметрический анализы, которые позволили установить основные характеристики процессов горения пеллет на основе березового луба и сосновой хвои. Кратко представлены результаты исследований по НИОКР, выполненным совместно с Индустриальным партнером в рамках софинансирования по проекту.