Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Динамика ламинарных пламён в слабых электрических полях

Е.И. Минтусов, студент V курса;  А.Ю. Стариковский, д. ф.-м. н.

Московский Физико-Технический Институт

 

Влияние электрического поля на поведение пламени широко исследуется уже давно. Главной задачей большинства работ в этой области является применение электрического поля для стабилизации пламён, расширения пределов воспламенения [1]; изменения состава продуктов сгорания [2]; увеличения скорости горения или светимости пламени.

Целью настоящей работы являлось изучение влияния постоянного электрического поля на процесс горения. Измерения проводились в диффузионном стационарном пламени, при напряжениях на электродах от 0 до 2,5 кВ и при расстояниях между электродами 5-10 см. Характерные расходы воздуха составляли 500 см3 (скорость порядка 10 см/сек) в секунду, а пропана - около 1 см3/сек. (скорость порядка 1 см/сек).

Было установлено, что при отрицательной полярности напряжения на высоковольтном электроде в данном диапазоне напряжений пламя оставалось стационарным при любой своей высоте. При положительной же полярности высоковольтного электрода при напряжениях, превышающих некоторое критическое (1100-2500 вольт, в зависимости от межэлектродного расстояния и расхода пропана), наблюдались колебания высоты пламени.

Пламя представляет собой слабоионизованную квазинейтральную плазму с концентрацией зарядов порядка 107 см-3. В случае положительной полярности верхнего электрода область, заполненная отрицательными ионами, приближается к аноду, а положительная область растягивается. Это приводит к увеличению высоты пламени, которое продолжается до момента касания высоковольтного электрода. После этого почти все отрицательно заряженные ионы, локализованные в узкой области, рекомбинируют на аноде. В межэлектродном промежутке в основном остаются положительно заряженные ионы, которые начинают двигаться по направлению к заземленному электроду (катоду), создавая объёмную силу, действующую на поток газа, и вызывя периодические колебания высоты пламени.

Таким образом, в работе было исследовано горение пропано-воздушной смеси в режиме медленного ламинарного диффузионного пламени и изучено поведение пламени в постоянном электрическом поле. Найдены диапазоны параметров, при которых поле оказывает существенное воздействие на характеристики пламени. Предложена модель процесса, объясняющая наблюдаемые явления изменением газодинамики пламени под действием внешних электростатических сил.

 

Литература

Calcote, H.F, and Berman, C.H. (1989). Increased methane-air stability limits by a DC electric field, ASME Fossil Fuels Combustion Symposium PD 25, 25-31. Berman, C.H., Grill, R.J., and Calcote, H.F. (1991). NOx reduction in flames stabilized by an electric field, ASME Fossil Combs. Symposium, 3rd Energy-Sources Technology Conference, Houston, TX.
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика