Формирование волны горения в углеводородо-воздушной смеси с неоднородной химической реактивностью, инициируемой наносекундным разрядом при высоких давлениях

Проект направлен на решение проблемы формирования и распространения волны горения из области действия филаментированного неравновесного разряда в условиях высоких давлений, характерных для стадии сжатия углеводородной смеси в компрессионном двигателе. Разряд формирует стратифицированную среду по температуре и концентрациям активных частиц. Под воздействием разряда волна горения может сформироваться только при определенной величине энерговклада. Будет исследоваться химическая кинетика плазменно-стимулированного горения. Роль различных возбужденных компонентов и радикалов на начальной стадии воспламенения будет проанализирована как с точки зрения сокращения времени индукции, образования промежуточных продуктов окисления, так и дополнительного энерговыделения. Учет особенностей окисления углеводородо-воздушной смеси (многостадийность) может привести к дополнительному прогреву смеси и появлению промежуточных продуктов реакций перед фронтом волны горения при достаточно низких температурах Т~750-900 К и давлениях P~ 10-40 бар, и повлиять на скорость распространения волны горения. Задача будет решаться в одномерной плоской или цилиндрической постановке для условий близких к условиям экспериментов участников с французской стороны – членов Международной Ассоциированной лаборатории LIA KaPPA. Верификация кинетической модели будет проходить путем сравнения с экспериментами по конверсии углеводородов в неравновесных разрядах в сильно разбавленных смесях. Расчеты по горению будут опираться на результаты моделирования объемного стримерного и поверхностного диэлектрического барьерного разряда, которые были и будут получены одной из групп LIA KaPPA.