Коллектив авторов - Ксандопуло Георгий. Өнегелі өмір. В. 37

Бифуркация структуры фронта стационарного пламени рассматривается здесь как образование из одного фронта двух его метаморфоз, двух монофронтов, а в целом бифронта, разделенных переходной зоной разрыва. Каждый монофронт, как и зона разрыва, имеет собственную структуру, а также характерную реакцию на какое-либо внешнее воздействие. Тот факт, что вторая зона существует на фоне первой, по сути, не является главным в вопросе о применимости данного термина. Главное в том, что раздвоение структуры фронта и образование зоны разрыва обуславливает возникновение нового характерного свойства фронта в виде бифронта отличного от изначального, присущего монофронту, т.е. до бифуркации.

Обратная связь в бифронте по диффузии из второй зоны в первую фактически прерывается из-за преобладания ширины разрыва над величиной расстояния диффузии активных частиц и тепла в первую зону. Так на кривых профиля концентрации веществ и температуры в моно и в бифронте пламени эфира, а так же в зоне разрыва имеется один или два перегиба, которые свидетельствуют о нарушении плавного хода процесса нарастания и убыли на кривых профиля концентрации исходных, промежуточных и конечных веществ [21-24].

Термин «монофронт» использован в настоящей статье, и в сообщении 2, для выделения предмета исследования бифронта и рассматривается здесь в традиционном понимании фронта пламени, как самосогласованная последовательность реакций конверсии топливной смеси с преобладанием скорости тепловыделения над теплопотерями и с нижней границей С 0и Т 0и верхней температурой равновесных продуктов горения, очерченной верхней границей зоны люминесценции. термин «волна горения» используется как распространение фронта совместно с равновесной зоной отходящих продуктов горения.

Cложный фронт в многочисленных исследованиях двустадийных стационарных пламён, суммированных отчасти в [4-6], по сути, представляет собой пример завершившейся бифуркации монофронта. Отличительной особенностью бифронта является его своеобразная структура вдоль потока: 1 – холодный монофронт, 2 – зона разрыва и 3 – горячий или голубой монофронт. В пламени до бифуркации этих составляющих в явном виде нет.

Эволюция монофронта в ходе изменения с 0, т ои р осистематически не изучена в современных экспериментальных и теоретических исследованиях. имеются с давних пор обширное число публикаций, посвященных стадийному самовоспламенению и стадийным пламенам [4-9, 21-25].

В работах [26-28] сделано заключение, что главная черта механизма образования холодного пламени в условиях самовоспламенения является большая скорость реакции распада гидропероксида на два высокоактивных радикала ОН и КО. С ростом температуры скорость этой реакции снижается, одновременно возрастает скорость распада перекиси водорода на два гидроксильных радикала, что обуславливает последующую горячую вспышку.

Применительно к условиям распространяющейся волны горения смена реакций разветвления соответственно распределению температуры в пределах монофронта с одной стороны может быть рассмотрена как фактор, способствующий образованию разрыва при плавном изменении С 0и Т 0и скорости потока реакционной смеси питающей пламя. С другой стороны, это заключение по сути допускает чередование режимов выгорания в виде холодной и горячей вспышек. Это представляется возможным в условиях перемежаемости по концентрации и температуре потока в больших камерах горения, которое неизменно возникает при раздельной подаче топлива и окислителя в камеру горения. Однако, применительно к вопросу о механизме формирования разрыва в монофронте в случае наличия стационарного диффузионного потока активных центров в свежую смесь автоволновой режим не приемлем, по кинетическим соображениям.

Диффузионный поток активных частиц, конкурирующий с разветвлением, способен воздействовать на скорость распространения фронта через интенсификацию реакции зарождения цепи. Поэтому в пределах пламени отсутствуют длинные цепи, сильно возрастает число актов разветвления через автокатализ. Не удивительно, что эта возможность реализуется при больших С 0в подпредельных богатых смесях.

Фактор неустойчивости режимов в А и Т может быть в основе механизма формирования разрыва во фронте, где скорость распространения пакета реакций и скорость потока уравновешены. Изменение внешней черты пламени сопровождается изменением его физической сущности. К примеру, сложная структура бифронта по сравнению с монофронтом не адекватна к воздействию внешних полей – акустических, электрических и магнитных.