Email this article Combustion of a plane hydrogen microjet at subsonic and supersonic speeds
- Authors: Kozlov V.V.1,2, Grek G.R.1, Litvinenko Y.A.1, Shmakov A.G.1,2,3, Vikhorev V.V.1,2
-
Affiliations:
- Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
- Novosibirsk State University
- Institute of Chemical Kinetics and Combustion, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 485, No 3 (2019)
- Pages: 300-305
- Section: Mechanics
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/12851
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524853300-305
- ID: 12851
Cite item
Full Text
Abstract
In this paper, we presented the results of experimental studies of the diffusion combustion of a plain hydrogen microjet flowing from a slit micronozzle at subsonic and supersonic speeds. For the first time, four scenarios of diffusion combustion of a plain hydrogen microjet including supersonic combustion in the presence of supersonic cells in both air and hydrogen are presented. The stabilization of the subsonic combustion of a hydrogen microjet was established to be due to the presence of a «bottleneck flame region» while the stabilization of the supersonic combustion of a microjet was found to be associated with the presence of supersonic cells. The observed hysteresis of diffusion combustion of a plain hydrogen microjet depends on both the method of igniting the microjet (near or far from the nozzle exit) and the direction of change in the rate of its outflow (growth or reduction).
About the authors
V. V. Kozlov
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University
Author for correspondence.
Email: kozlov@itam.nsc.ru
Russian Federation, 4/1, Institutskaya street, Novosibirsk, 630090; 2, Pirogov street, Novosibirsk, 630090
G. R. Grek
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Email: kozlov@itam.nsc.ru
Russian Federation, 4/1, Institutskaya street, Novosibirsk, 630090
Yu. A. Litvinenko
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Email: kozlov@itam.nsc.ru
Russian Federation, 4/1, Institutskaya street, Novosibirsk, 630090
A. G. Shmakov
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University; Institute of Chemical Kinetics and Combustion, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Email: kozlov@itam.nsc.ru
Russian Federation, 4/1, Institutskaya street, Novosibirsk, 630090; 2, Pirogov street, Novosibirsk, 630090; 3, Institutskaya street, Novosibirsk, 630090
V. V. Vikhorev
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University
Email: kozlov@itam.nsc.ru
Russian Federation, 4/1, Institutskaya street, Novosibirsk, 630090; 2, Pirogov street, Novosibirsk, 630090
References
- Шмаков А. Г., Грек Г. Р., Козлов В. В., Коробейничев О. П., Литвиненко Ю. А. Различные режимы диффузионного горения круглой струи водорода в воз-духе // Вестн. НГУ. Физика. 2015. Т. 10. В. 2. С. 27-41.
- Грек Г. Р., Катасонов М. М., Козлов Г. В., Литвиненко М. В. Диффузионное горение водорода (круглое скошенное сопло) // Вестн. НГУ. Физика. 2015. Т. 10. В. 2. С. 42-51.
- Козлов В. В., Грек Г. Р., Коробейничев О. П., Литвиненко Ю. А., Шмаков А. Г. Горение истекающей в воздух высокоскоростной микроструи водорода // ДАН. 2016. Т. 470. № 2. С. 166-171.
- Шмаков А. Г., Грек Г. Р., Козлов В. В., Козлов Г. В., Литвиненко Ю. А. Экспериментальное исследование диффузионного горения высокоскоростной круглой микроструи водорода. Ч. 1. Присоединенное пламя, дозвуковое течение // Сиб. физ. журн. 2017. Т. 12. № 2. С. 28-45.
- Kozlov V. V., Grek G. R., Kozlov G. V., Litvinenko Yu. A., Shmakov A. G. Experimental Study on Diffusion Combustion of High-Speed Hydrogen Round Microjets // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. https://doi.org/10. 1016/j.ijhydene.2018.03.002
- Козлов В. В., Шмаков А. Г., Грек Г. Р., Козлов Г. В., Литвиненко Ю. А. Явление запирания микросопла при диффузионном горении водорода // ДАН. 2018. Т. 480. № 1. С. 34-39.
- Литвиненко Ю. А., Грек Г. Р., Козлов В. В., Коробейничев О. П., Шмаков А. Г. Структура присоединенного диффузионного пламени микроструи водорода, истекающей из щелевого сопла // Вест. НГУ. Физика. 2015. Т. 10. В. 2. С. 52-66.
- Козлов В. В., Грек Г. Р., Козлов Г. В., Литвиненко Ю. А., Шмаков А. Г. Экспериментальное исследование диффузионного горения круглой микроструи водорода при её зажигании вдали от среза сопла // Сиб. физ. журн. 2017. Т. 12. № 3. С. 62-73.
- Козлов В. В., Грек Г. Р., Литвиненко Ю.А., Шмаков А. Г., Вихорев В. В. Диффузионное горение плоской микроструи водорода, истекающей из ще-левого микросопла на до- и сверхзвуковой скорости // Сиб. физ. журн. 2018. Т. 13. № 2. С. 23-36.
- Козлов В. В., Грек Г. Р., Литвиненко М. В., Литвиненко Ю. А., Шмаков А. Г. Экспериментальное исследование диффузионного горения высокоско-ростной круглой микроструи водорода. Ч. 2. Приподнятое пламя, сверхзвуковое течение // Сиб. физ. журн. 2017. Т. 12. № 2. С. 46-59.
- Аннушкин Ю. М. Диффузионное горение газообразных топлив в неограниченном пространстве // Тр. ЦИАМ. 1979. № 857. С. 1-45.
- Shmakov A. G., Grek G. R., Kozlov V. V., Litvinenko Yu. A. Influence of Initial and Boundary Conditions at the Nozzle Exit Upon Diffusion Combustion of a Hydrogen Microjet // Int. J. Hydrogen Energy. 2017. V. 42. № 24. P. 15913-15924.
Supplementary files
