microbik.ru
1

Информационная таблица за период с 1.11. 09 по 1.11.10 .



Лаборатория (группа): Физики и химии горения газов

Раздел 1.





  1. Число ВНЕШНИХ премий, наград, призовых мест, стипендий: __

а именно (подробная расшифровка пункта):


  1. Участие в государственных научно-технических программах, федеральных целевых программах, интеграционных программах СО РАН, программах ОХНМ, Президиума РАН и т.д.

а именно (подробная расшифровка пункта с названием программы, руководителями и т.д.):

  1. Междисциплинарный интеграционный проект «Гидродинамика и теплообмен в микро и наносистемах», координатор проекта: чл.-корр. РАН Алексеенко С. В., ИТ СО РАН, отв. исп. от Института Коржавин А.А.

  2. Интеграционный проект фундаментальных исследований СО РАН с участием НАН Украины. «Комплексные междисциплинарные исследования факторов генезиса и прогноза внезапных выбросов и взрывов метана в угольных шахтах России и Украины.», Научные координаторы проекта: чл.-корр. РАН Грицко Г.И., Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука (ИНГГ СО РАН, Новосибирск) ак. НАН Украины Булат А.Ф., отв. исп. от Института Коржавин А.А.




  1. Число ТЕКУЩИХ грантов _1_ , зарубежных контрактов ____, х/д ____

Далее список по формату:

1. РФФИ, 09-03-00865-а, «Закономерности стационарного режима звуковых скоростей фильтрационного горения газа», рук. Бабкин В.С.

Грант ФОНД номер гранта, название проекта (фамилии руководителей и ответственного исполнителя из нашего Института, если руководители из других организаций) (слово «закончен», если 2010 год является последним рабочим годом по гранту и отчет по нему создан или создается)


  1. Число защищенных докторских диссертаций: _

Далее список по формату:

ФИО, название диссертации, специальности, год и место защиты).


  1. Число защищенных кандидатских диссертаций: __

Далее список по формату:

ФИО, название диссертации, специальности, год и место защиты, научный руководитель.


  1. Число защищенных дипломов:___

Далее список по формату:

ФИО студента, название работы, на соискание какой степени, ВУЗ, руководитель.


  1. Преподавание в ВУЗах:

Далее список по формату:

1. Замащиков В.В. Семинары и лабораторные занятия в НГУ.

1. Курс общей физики у химиков. 2 семестра (Продолжающийся)

2. Молекулярный практикум у физиков. 1 семестр. (Продолжающийся)

2. Бабкин В.С. Чтение лекций, 1 семестр, НГУ.

3. Коржавин А.А. Консультирование аспирантов и преподавателей Кафедры двигателей внутреннего сгорания Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова, чтение лекций студентам, 0,5 семестра (1/4 ставки).

4. Намятов И.Г. Курс лекций: «Физические аспекты горения и взрыва» в СУНЦ НГУ, 2 семестра (продолжающийся).

ФИО преподавателя, вид деятельности (лекции, семинары, лаб. работы, курс новый или продолжающийся), семестр, ВУЗ.



  1. Официальное участие в ОРГАНИЗАЦИИ конференций и т.п.:

а именно (подробная расшифровка пункта):

1. В.С.Бабкин  .член оргкомитета Второй конференции по фильтрационному горению (Черноголовка)

2. В.С.Бабкин –участие в работе Экспертного совета РФФИ по химии, экспертиза проектов РФФИ


  1. Организация и проведение экспедиций:

а именно (подробная расшифровка пункта с указанием наличия экспедиционного гранта):

Раздел 2.





  1. Опубликовано монографий, учебников и учебных пособий: _____

Далее список по формату:
авторы, название, издательство, год, объем.


  1. Опубликовано обзоров: ___

Далее список по формату:

Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….,Фамилия Инициалы. Название статьи // Название журнала номер тома начальная страница статьи - последняя страница статьи (год)


  1. Патентов (получено): ___

а именно (подробная расшифровка пункта):


  1. Опубликовано препринтов: ____

а именно (подробная расшифровка пункта):


  1. Опубликовано научных статей в международных или зарубежных журналах: __

Далее список по формату:

Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….Фамилия Инициалы. Название статьи // Название журнала номер тома начальная страница статьи - последняя страница статьи (год)



  1. Опубликовано научных статей в центральных российских журналах, входящих в список ВАК: _6____

Далее список по формату:

  1. Замащиков В. В., Козлов Я. В., Коржавин А. А., Бабкин В. С. Горение газа в узких одиночных каналах // Физика горения и взрыва. Т. 46. № 2, С. 42-49. (2010)

  2. Коржавин А. А., Какуткина Н. А., Намятов И. Г. Распространение пламени над пленками топлива при встречном потоке газа // Физика горения и взрыва. Т. 46. № 3. C. 37-43. (2010)

  3. Сеначин А.П., Коржавин А. А., Сеначин П.К. Определение глобальной кинетики дизельного топлива численным решением обратной задачи динамики самовоспламенения в дизеле // Ползуновский вестник № 4. С. 155-165. (2009)

  4. Какуткина Н. А., Рычков А.Д. Моделирование нестационарных процессов фильтрационного горения газов // Физика горения и взрыва. Т. 46. № 3. C. 44-51. (2010)

  5. Какуткина Н. А., Рычков А.Д. Закономерности фильтрационного горения газа в неоднородной пористой среде // Физика горения и взрыва. Т. 46. № 4. C. 13-24. (2010)

  6. Замащиков В. В. Деформация пламени // Ползуновский вестник № 1. С. 165-169. (2010)


Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….Фамилия Инициалы. Название статьи // Название журнала номер тома начальная страница статьи - последняя страница статьи (год)



  1. Статей в книгах и трудах конференций при наличии редактора: ____

Далее список по формату:

Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….Фамилия Инициалы. Название статьи // полные выходные данные


  1. Сделано докладов на международных и зарубежных конференциях: _2___

а именно:

заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)

полное название конференции

Тема доклада

вид доклада

авторы

докладчик

Кузбасский международный угольный форум-2010

Влияние некоторых факторов на характеристики взрывоопасности метана.


устный

Коржавин А.А.

Бунев В.А.

Коржавин А.А.

Международная конференция Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике

Уникальность режима звуковых скоростей фильтрационного горения газов

устный

Бабкин В. С., Коржавин А.А.

Лаевский Ю.М.

Бабкин В.С.



















  1. Представлено докладов на международных и зарубежных конференциях (имеется в виду случаи, когда в числе авторов доклада есть сотрудник нашего Института, но докладчик из другой организации): _2__

а именно:

заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)

полное название конференции

Тема доклада

вид доклада

авторы

Докладчик

(институт)

Авиадвигатели 21-го века

Слабые электрические поля и лазерное излучение в приложении к вопросам управления процессами горения

устный

П.К.Третьяков, Н.В.Денисова А.В.Тупикин О.В.Ганеев

В.В.Замащиков

В.М.Дулин, Ю.С.Козорезов

П.К.Третьяков ИТПМ

15 International Conference on Methods of aerophysical research

Experimental investigation and numerical simulation of the LPG high temperature pyrolysis

устный

M.G.Ktalkherman, I.G.Namyatov, V.A.Emel’kin, B.A.Poznyakov.

M.G.Ktalkherman


















  1. Сделано докладов на Всероссийских конференциях: _3___

а именно:
заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)

полное название конференции

Тема доклада

вид доклада

авторы

докладчик

Математическое и физическое моделирование опасных природных явлений и техногенных катастроф


Ослабление и гашение детонационных волн пористыми средами

устный

Бабкин В.С.

Коржавин А.А.

Бабкин В.С.

Вторая конференция по фильтрационному горению

Использование явлений фильтрационного горения газов в горелочных устройствах

приглашенный

Козлов Я.В.

Бабкин В.С. Коржавин А.А.

Замащиков В.В.

Бабкин В.С.

Математическое и физическое моделирование опасных природных явлений и техногенных катастроф


Оптимальные условия пиролиза сжиженных нефтяных газов в реакторе быстрого смешения


устный

Намятов И.Г.

Кталхерман И.Г.

Намятов И.Г.




  1. Представлено докладов на Всероссийских конференциях (тот же случай, что и в п.18): ____

а именно:

заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)

полное название конференции

Тема доклада

вид доклада

авторы

Докладчик

(институт)


































  1. Тезисов докладов на международных и зарубежных конференциях: __2__

а именно (подробная расшифровка пункта, отдельно выделить тезисы объёмом более 3 стр.):

  1. Бабкин В.С., Коржавин А.А., Лаевский Ю.М. Уникальность режима звуковых скоростей фильтрационного горения газов// Международная конференция Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике. Тезисы докладов. Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН. С.193 (2010).

  2. .      M.G.Ktalkherman, I.G.Namyatov, V.A.Emel’kin, B.A.Poznyakov. Experimental investigation and numerical simulation of the LPG high-temperature pyrolysis. Abstracts of 15 International Conference on Methods of aerophysical research. Novosibirsk, pp 143-144 (2010).





  1. Тезисов докладов на Всероссийских конференциях: _3__

а именно (подробная расшифровка пункта, отдельно выделить тезисы объёмом более 3 стр):

  1. Бабкин В.С., Коржавин А.А. Ослабление и гашение детонационных волн пористыми средами // Математическое и физическое моделирование опасных природных явлений и техногенных катастроф. Материалы Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых. Издательство Томского университета. С. 21-22 (2010).

  2. Козлов Я.В., Бабкин В.С., Коржавин А.А., Замащиков В.В. Использование явлений фильтрационного горения газов в горелочных устройствах // Сборник докладов Второй конференции по фильтрационному горению. Черноголовка. С. 156-159 (2010).

  3. Намятов И.Г., Кталхерман И.Г. Оптимальные условия пиролиза сжиженных нефтяных газов в реакторе быстрого смешения/ / Математическое и физическое моделирование опасных природных явлений и техногенных катастроф. Материалы Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых. Издательство Томского университета. С. 88-89 (2010).



Раздел 3.


Краткий иллюстрированный (с картинками в тексте) отчет о работе за отчетный период, объемом 2 -3 стр. со ссылками на вышедшие и посланные в печать работы.

Пункты плана на 2010 год.

  1. Изучение свойств режима звуковых скоростей фильтрационного горения газов. Условие существования режима.


К настоящему времени установлен, исследован и классифицирован ряд стационарных режимов ФГГ. Эти режимы перекрывают широкий диапазон скоростей тепловых волн от 10-4 до 103 м/с. Каждый стационарный режим имеет свой уровень терминальной скорости волны и соответственно свой уровень максимального давления в зоне химического превращения. Идея управления детонационной волной состоит в следующем: исходя из требований по допустимым взрывным нагрузкам, выбрать и реализовать соответствующие режимы распространения волны горения. Таким образом, достигается ослабление детонационной волны до допустимого уровня взрывной нагрузки или подавление детонации. В этой связи рассмотрены проблемы множественности режимов, условий реализации режимов высоких (РВС) и звуковых (РЗС) скоростей. Показано, что необходимым условием реализации РЗС является формирование барической волны в зоне горения. Предполагается, что барическая волна формируется в результате газодинамического «запирания» поровых каналов, обусловленного сопротивлением пористой среды. Развит формализм формирования барической волны в РЗС. Проводилось экспериментальное изучение режима звуковых скоростей и смежного с ним РВС на двух системах с сопротивлением – в пористой среде насыпной плотности с большим размером каналов и в специально сконструированной системе с периодическими препятствиями. Обобщены и получены новые данные по параметрическим зависимостям скорости волны горения в РВС и РЗС. Особенность развиваемого метода управления состоит в том, что кроме пористых сред, могут быть использованы другие системы с сопротивлением.

Принято к печати в журнале Доклады академии наук: В.С.Бабкин, А.А.Коржавин, Ю.М.Лаевский. “О множественности режимов фильтрационного горения газов

Направлено в журнал Физика горения и взрыва: В.С. Бабкин, А.А. Коржавин “Контроль перехода дефлаграции в детонацию в системах с сопротивлением”





  1. Изучение нестационарных процессов фильтрационного горения газов.


Проводилось математическое моделирование нестационарных процессов фильтрационного горения газа в режиме низких скоростей, обусловленных либо изменением свойств пористой среды, либо изменением характеристик горючей газовой смеси. Рассмотрены закономерности и механизмы изменения структуры волны фильтрационного горения газа и скорости ее распространения при переходе через границу двух пористых сред с различными термодинамическими характеристиками. Установлено, что переходной процесс может завершаться не только формированием стационарной волны горения, соответствующей условиям в новой пористой среде, но также стабилизацией волны горения на границе сред или гашением. Показано, что в ряде случаев переход волны фильтрационного горения газа через границу сред сопровождается скачкообразным переносом зоны пламени на несколько миллиметров или даже сантиметров. Из-за тепловой инерционности пористой среды в эксперименте это может выглядеть как распад зоны горения на два сосуществующих очага. Рассмотрены также переходные процессы при резком изменении калорийности газовой смеси, скорости и направления течения газа. Проанализированы закономерности и механизмы изменения структуры волны фильтрационного горения газа и скорости ее распространения при различных типах переходных процессов. Установлено, что при внезапном изменении параметров газового потока пламя может скачком переноситься на большое расстояние в пористой среде. В дальнейшем в месте новой локализации пламени формируется волна фильтрационного горения газа, соответствующая измененным параметрам газового потока. Если запаса тепла в пористой среде оказывается недостаточно, переходной процесс заканчивается гашением. При изменении направления течения газа волна горения еще некоторое время продолжает распространяться в прежнем направлении, что может приводить к расплыванию высокотемпературной зоны в устройствах реверс-процесса с гомогенной газофазной реакцией. Результаты расчетов качественно согласуются с проведенными ранее экспериментами.

Результаты опубликованы в журнале Физика горения и взрыва.

  1. Какуткина Н. А., Рычков А.Д. Моделирование нестационарных процессов фильтрационного горения газов // Физика горения и взрыва. Т. 46. № 3. C. 44-51. (2010)

  2. Какуткина Н. А., Рычков А.Д. Закономерности фильтрационного горения газа в неоднородной пористой среде // Физика горения и взрыва. Т. 46. № 4. C. 13-24. (2010)




  1. Исследование численными методами, в том числе методом «меченых атомов» в численном моделировании, процессов горения многокомпонентных смесей.


Методом меченых атомов в численном моделировании исследованы особенности процесса самовоспламенения многокомпонентных смесей Н2/воздух/NO/NO2. Добавление одновременно оксидов азота NO* с меткой на атоме O и NO2 без метки на кислороде показало, что вначале NO практически не расходуется, поскольку NO2 принимает участие в реакциях с атомом Н до тех пор, пока концентрация NO2 не уменьшается до нуля. Первоначальный оксид NO* с меткой на атоме кислорода и оксид NO, образующийся при реакции NO2+H→NO+OH, начинают участвовать в реакциях с радикалом НО2 по мере увеличения его концентрации после полного исчезновения NO2, когда исчезает препятствие в образовании частицы НО2. Таким образом, меньшая эффективность промотирования добавками NO2 связана с неучастием оксида NO, образующегося в реакции NO2+H, на начальных этапах самовоспламенения.

Показано, что при самовоспламенении смесей Н2/воздух/NO при низких температурах совокупность реакций

NO+HO2→OH+NO2

NO2+H→OH+NO,

благодаря которым из двух частиц Н и НО2 образуются два гидроксила и, соответственно, два атома Н в реакции ОН+Н2→Н2О+Н, является аналогом реакции квадратичного разветвления Н+НО2→2ОН. Указанная выше совокупность реакций является новым редким примером регенеративного промотирования. Благодаря этим реакциям в неразветвленной цепи Н→НО2→Н2О2→ОН→Н при добавлении оксида NO появляется разветвление. В отличие от NO добавление оксида NO2 не приводит к разветвлению до тех пор, пока он практически полностью не израсходуется. При добавлении NO2 реакция NO+HO2→OH+NO2 практически не идет благодаря тому, что радикал НО2 не образуется. Именно поэтому оксид NO более эффективен в понижении периодов индукции при низких температурах по сравнению с NO2.

Послано в журнал Физика горения и взрыва: В.А. Бунев "О механизме промотирования и ингибирования окисления богатых воздушных смесей водорода оксидами азота NO и NO2 при адиабатическом самовоспламенении"



На рисунке представлены зависимости концентраций оксидов азота NO* с меткой на атоме O и NO2 без метки на кислороде, а также концентрация NO, образовавшегося из NO2, от температуры по ходу реакции. Видно, что NO* не расходуется до исчерпания NO2. Начальная суммарная концентрация окислов азота 1%, в том числе 0.2% NO* и 0.8% NO2. Давление атмосферное.

Раздел 4.


Основной результат лаборатории в текущем году. Формулировка результата с указанием его значимости в 6-8 строк плюс пояснение в полстраницы без ссылок и плюс цветная картинка на отдельном листе с подписью.
Явление суперадиабатических температур при

самовоспламенении
Численными методами показано, что в условиях адиабатического самовоспламенения богатых смесей диметилового эфира с воздухом при постоянном давлении достигается температура, превышающая равновесную для данной системы и условий, за счет конкуренции некоторых групп быстрых экзотермических и медленных (не обязательно экзотермических) реакций за недостающий основной реагент. В богатых углеводородо-воздушных смесях таким недостающим реагентом является кислород, а конкурирующими реакциями – реакции образования воды и оксидов углерода. Явление суперадиабатических температур при самовоспламенении обнаружено впервые и предложенная интерпретация имеет важное значение для теории горения и приложений. В качестве примера на рисунке представлена зависимость температуры и концентрации гидроксила от времени процесса самовоспламенения при начальной температуре 600 К. Видно, что максимальное значение температуры превышает равновесное значение 989.6 К на 362.2 К.



Рис. Зависимость температуры и концентрации ОН от времени при адиабатическом самовоспламенении смеси 30%СН3ОСН3 с воздухом. Т0=600 К, р0=const=0.1 МПа.