Отправить статью по E-mail Об оптимизации наработки водорода при сгорании нановзвеси алюминия в парах воды
- Авторы: Сторожев В.Б.1, Ермаков А.Н.1
-
Учреждения:
- Институт энергетических проблем химической физики им. В. Л. Тальрозе Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
- Выпуск: Том 17, № 4 (2024)
- Страницы: 39-45
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/2305-9117/article/view/284389
- DOI: https://doi.org/10.30826/CE24170404
- EDN: https://elibrary.ru/RCROFO
- ID: 284389
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Приведены результаты численного моделирования процесса наработки молекулярного водорода при сгорании нановзвеси алюминия в парах воды. Расчеты проводились на основе ранее разработанной модели сгорания ансамбля наночастиц алюминия в парах воды. Найдены зависимости от времени температуры смеси и концентраций компонентов, в том числе молекулярного водорода, при различных значениях начальных условий (температура, радиус частиц алюминия и наличие оксидной пленки на них, соотношение начальных концентраций алюминия и воды). Исследовалось также влияние на процесс горения малых добавок кислорода. Полученные данные позволяют находить условия достижения максимальной степени конверсии водяного пара в молекулярный водород при оптимальных теплофизических параметрах продуктов сгорания.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Владимир Борисович Сторожев
Институт энергетических проблем химической физики им. В. Л. Тальрозе Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: storozhev@chph.ras.ru
(р. 1947) — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, 38-2 Leninsky Prosp., Moscow 119334Александр Николаевич Ермаков
Институт энергетических проблем химической физики им. В. Л. Тальрозе Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
Email: ayermakov@chph.ras.ru
(р. 1943) — докторхимических наук, заведующий лабораторией
Россия, 38-2 Leninsky Prosp., Moscow 119334Список литературы
- Dincer I. Technical, environmental and exergetic aspects of hydrogen energy systems // Int. J. Hydrogen Energ., 2002. Vol. 27. No. 3. P. 265–285. doi: 10.1016/S0360-3199(01)00119-7.
- Арутюнов В. С. Водородная энергетика: значение, источники, проблемы, перспективы (обзор) // Нефтехимия, 2022. Т. 62. № 4. С. 459–470. doi: 10.31857/ S0028242122040025.
- Starik A. M., Kuleshov P. S., Sharipov A. S., Titova N. S., Tsai Ch.-J. Numerical analysis of nanoaluminum combustion in steam // Combust. Flame, 2014. Vol. 161. No. 6. P. 1659–1667. doi: 10.1016/j.combustflame.2013. 12.00710.
- Битюрин В. А., Климов А. И., Коршунов О. В., Чиннов В. Ф. Кинетическая модель окисления Al парами воды. Газофазная кинетика // Теплофизика высоких температур, 2014. Т. 52. № 5. С. 657–663. doi: 10.7868/ S0040364414050032.
- Старик А. М., Савельев А. М., Титова Н. С. Особенности воспламенения и горения композитных топлив, содержащих наночастицы алюминия (обзор) // Физика горения и взрыва, 2015. № 2. С. 65–92.
- Storozhev V. B., Yermakov A. N. Combustion of nano-sized aluminum particles in steam: Numerical modeling // Combust. Flame, 2015. Vol. 162. No. 11. P. 4129–4137. doi: 10.1016/j.combustflame.2015.08.013.
- Sundaram D., Yang V., Yetter R. Metal-based nanoenergetic materials: Synthesis, properties, and applications // Prog. Energ. Combust., 2017. Vol. 61. P. 293–365. doi: 10.1016/j.pecs.2017.02.002.
- Шейндлин А. Е., Битюрин В. А., Жук А. З., Залкинд В. И., Иванов П. П., Мирошниченко В. И. Алюмо-водородные МГД-генераторы электроэнергии // Докл. Акад. наук. Энергетика. 2009. Т. 425. № 4. С. 484–486.
- Storozhev V. B., Yermakov A. N. Effect of suboxides on dynamics of combustion of aluminum nanopowder in water vapor: Numerical estimate // Combust. Flame, 2018. Vol. 190. P. 103–111. doi: 10.1016/j.combustflame. 2017.11.014.
- Storozhev V. B., Yermakov A. N. Effect on combustion of oxide coating formed on aluminum nanoparticles burned in steam // Combust. Flame, 2021. Vol. 226. P. 182–189. doi: 10.1016/j.combustflame.2020.11.040.
Дополнительные файлы
