薄通道中激波-火焰相互作用增强的爆燃转爆轰机制
流体动力学
2019-11-14 v1
摘要
我们通过实验和数值模拟表明，当弱激波与窄通道中的指形火焰相互作用时，会发生一种极高效的爆燃向爆轰转变（DDT）机制。这在厚度 19 mm、氢气-空气混合物压力低于 0.2 atm、马赫数 1.5 至 2 的弱激波通道中得到证实。该机制主要依赖于火焰形状被拉伸为细长的鳄鱼形火焰，其由 Gamezo 的锚定机制在分叉 lambda 激波中因边界层而维持。该机制可在火焰时间尺度上无任何湍流的情况下使火焰表面积增加两个数量级以上。所得鳄鱼形火焰被证明在 Chapman-Jouguet 条件附近饱和，并进一步缓慢加速，直至其燃烧速度达到受冲击未燃气体中的声速。在此状态下，前导激波及感应区内气体的进一步绝热压缩引起自燃，并通过来自点火点的众多自发火焰的合并实现极快速的爆轰转变。整个加速可发生在与层流火焰时间尺度相当的时间尺度上。
引用
@article{arxiv.1911.05552,
title = {Enhanced DDT mechanism from shock-flame interactions in thin channels},
author = {Hongxia Yang and Matei I. Radulescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05552},
year = {2019}
}