Неравновесные физико-химические процессы с участием возбужденных атомов и молекул при воспламенении и горении синтетических и смесевых топлив

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы физико-химической кинетики, связанной с исследованием механизмов влияния термической неравновесности по колебательным и электронным степеням свободы молекул на физико-химические процессы, протекающие при инициировании воспламенения и горения синтетических и смесевых топлив. Актуальность данного исследования вызвана в первую очередь необходимостью повышения топливной эффективности и экологичности двигателей и энергетических установок в связи с непрерывным ужесточением экологических норм для наземного и воздушного транспорта и активным внедрением альтернативных био-, синтетических и смесевых топлив.В ходе исследования будут уточнены плохо определенные и определены вовсе неизвестные каналы и константы скорости элементарных процессов, ответственные за процессы воспламенения некоторых смесевых (например, CH4+H2) и синтетических (синтез-газ) топлив при лазерно- или плазмо-индуцированном возбуждении внутренних степеней свободы молекулярных компонентов смеси; на их основе будут построены детальные кинетические модели и механизмы химических реакций для воспламенения и горения этих топлив; будут разработаны и усовершенствованы модели учета термической неравновесности по колебательным степеням свободы.Будут проведены комплексные многопараметрические теоретические (с использованием разработанных моделей, в том числе в многомерной постановке) и экспериментальные (с применением методов лазерной спектроскопии) исследования процессов инициирования воспламенения и горения различных смесевых и синтетических топлив при активации компонентов смеси лазерным излучением либо в электрическом разряде. В результате будет проведена валидация полученных данных о константах скорости ключевых процессов с участием возбуждённых компонентов и будут определены перспективы использования лазерного и плазменного возбуждения электронных и колебательных степеней свободы молекул с точки зрения повышения эффективности и экологичности сжигания вышеуказанных топлив.