Сферическое диффузионное пламя этилена в космическом эксперименте «Адамант»

Совместный космический эксперимент (КЭ) NASA и Роскосмоса Flame Design (Адамант) — один из шести экспериментов, проводимых в настоящее время астронавтами NASA и космонавтами Роскосмоса на американском сегменте Международной космической станции (МКС) в рамках проекта ACME (русский перевод: «Продвинуться в понимании горения с помощью экспериментов в условиях микрогравитации»). Цель КЭ — экспериментальное и теоретическое изучение фундаментальных механизмов управления сажеобразованием в сферическом диффузионном пламени (СДП), формируемом вокруг пористой сферы (ПС), и радиационного погасания СДП в условиях микрогравитации. Объекты исследования — «прямые» и «обратные» СДП газообразного этилена в атмосфере кислорода с добавками инертных газов, азота и диоксида углерода при комнатной температуре и давлениях от 0,02 до 0,1 МПа. «Прямое» пламя — это пламя, образованное в атмосфере окислителя при подаче горючего через ПС. «Обратное» пламя — это пламя, образованное в атмосфере горючего при подаче окислителя через ПС. Данные КЭ используются для проверки одномерных, двумерных и трехмерных физико-математических моделей явления, включающих сокращенные и детальные кинетические механизмы окисления и горения этилена, сажеобразования, свойства переноса в многокомпонентной газовой смеси, а также конвективный и кондуктивный теплообмен и теплообмен излучением. Ожидается, что в результате выполнения проекта будут получены новые знания о физике и химии диффузионных пламен, которые помогут в решении задач управления горением и снижения вредных выбросов при горении. В статье представлены текущие экспериментальные и теоретические результаты проекта.