Ausbreitung und Löschen von Flammenfronten in Kanälen

In dieser Studie wird die Ausbreitung einer Vormischflamme in einem Kanal untersucht, wobei zunächst ein thermodiffuses Modell mit konstanter Dichte verwendet wird, das hydrodynamische Instabilitäten vernachlässigt. Eine adaptive Mehrgittermethode wird zur Verfeinerung des Netzes in der Nähe der Reaktionszone eingesetzt. Die Wechselwirkung zwischen Flamme und Wand zeigt drei Ausbreitungsregime, die von den Wärmeverlusten und dem Radius des Kanals abhängen. Ein mittlerer Wert des Radius erlaubt es der Flamme, sich zu krümmen und auszubreiten, während ein zu kleiner Radius zum Erlöschen der Flamme führt. Die Grenzen des Wärmeverlustkoeffizienten und des kritischen Radius werden bestimmt und bieten einen praktischen Nutzen. Der Einfluss der Lewis- und Zeldovich-Zahlen wird ebenfalls analysiert. Anschließend zeigt die Kopplung Hydrodynamik-Thermodiffusivität, dass die thermische Expansion von Gasen die Einschlussgrenzen und die Ausbreitungsgeschwindigkeit in engen, nicht adiabatischen Kanälen mit einem vorgeschriebenen Massenstrom signifikant beeinflusst.

Autorentext
ALLICHE Mounir ist Professor an der Universität MEDEA in Algerien. Er promovierte 2011 an der USTHB in Algerien. Seine Forschungsschwerpunkte sind Wärme- und Stoffübertragung, CFD und Verbrennung.