автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Диагностика и управление устойчивостью горения электрическими полями и разрядами

На правах рукописи

АФАНАСЬЕВ Владимир Васильевич

ДИАГНОСТИКА И УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТЬЮ ГОРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ И РАЗРЯДАМИ

05.07.05 Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань 2004.

Работа выполнена в Чувашском государственном университете им. И.Н. Ульянова.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.А. Костерин

доктор технических наук, профессор Ю.Н. Шебеко

доктор технических наук, профессор А.В. Кочергин

Ведущая организация:

Институт химической физики РАН им. Н.Н. Семенова

Защита состоится

2004 г. в

час

часов на заседании

диссертационного совета Д212.079.02 при Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева по адресу 420111, г. Казань,

ул. К.Маркса, д. 10

С диссертацией" можно ознакомится в библиотеке Казанского государственного технического университета им. А. Н.Туполева

Автореферат разослан -Л}-

2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета ктн,доцент

А. Г. Каримова

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Неустойчивый режим горения в камерах сгорания (КС) летательных аппаратов и различных энергоустановок, предназначенных для сжигания жидких, газообразных и твердых топлив, проявляется в самопроизвольном возникновении вибрационных режимов горения, которые сопровождаются значительными колебаниями скорости тепловыделения, давления и механическими колебаниями КС. Как правило, неустойчивость процессов в камерах нежелательна из-за нарушения ее нормального функционирования, в ряде случаев из-за их разрушения. Однако слабые колебания могут быть полезными, поскольку увеличивают эффективность горения в результате перемешивания горючего и окислителя с активными центрами продуктов горения. Поэтому успех в разработке, доводке и совершенствовании практически каждой высокофорсированной камеры сгорания авиационных и ракетных двигателей в значительной мере определяется состоянием исследований в области диагностики и управления устойчивостью горения. Частной, но важной задачей является такая оптимизация управления, которая позволяет устранить спонтанно возникающие автоколебания - вибрационное горение.

Вибрационное горение является автоколебательным процессом, самопроизвольное возникновение и поддержание которого вызвано взаимодействием периодических колебаний газа в камере с процессом горения. Исследование физико-химических процессов, посредством которых реализуется это взаимодействие - механизмов обратной связи, имеет большое научное и практическое значение. Понимание механизмов обратной связи позволяет целенаправленно воздействовать на них и тем самым управлять устойчивостью горения. Поскольку пламена углеводородных и некоторых других топлив служат источником заряженных частиц, главным образом положительно заряженных ионов и электронов, то одним из современных и перспективных методов воздействия на зону горения являются электрические поля (ЭП) и разряды. Внешние ЭП, приложенные к зоне горения, создействуют на рекомбинацию носителей противоположных зарядов, в частности могут вызывать их пространственное разделение. Появляется возможность управлять распространением пламени, изменяя его формы в ЭП. Воздействуя переменным ЭП и разрядами, можно интенсифицировать турбулентное перемешивание в пламени, вызывать генерацию акустических волн, управлять устойчивостью горения в КС и т.д.

Однако в литературе эти вопросы освещены недостаточно, сведения носят частный характер, в ряде случаев даже противоречивы. Поэтому необходимы дальнейшие исследования в данной области для устранения противоречивых суждений, обобщения имеющейся информации и разработки новых способов диагностики устойчивости процессов горения и средств управления вибрационным горением.

Тема диссертации. Работа выполнена в соответствии с координационным планом Академии наук СССР по программе «Процессы горения и взрыва»

на 1978-1990гг. по теме п 2.4. «Исследование новых принципов управления и интенсификации процессов горения в различных энергетических установках», грантами РФФИ (98-03-03348а; 00-03-32598а; 03-01-00823а), темпланом Минобразования России (регистрационные номера: 01200100409; 01930001615) и хоздоговорными работами в перечне научных исследований ПНИЛ «Физика неустойчивого горения» Чувашского госуниверситета имени И.Н. Ульянова.

Целью работы является разработка и исследование новых способов диагностики и управления устойчивостью горения в КС с помощью ЭИ и разрядов специального вида.

Основные задачи исследования:

• создать экспериментальные установки для комплексного исследования механизмов возбуждения вибрационного режима горения в различных модельных КС, изучения электроакустических характеристик модулированных разрядов и плазмотронов с различными способами модуляции, электрических разрядов специального вида, предназначенные для диагностики и управления устойчивостью горения в КС;

• определить роли различных механизмов в развитии неустойчивости горения поющего пламени на гомогенной смеси и сформировать на этой базе физический механизм наблюдаемых явлений;

• изучить закономерности влияния внешних постоянных и переменных ЭП на структуру и поведение фронта горения в распространяющихся и стабилизированных на горелках пламенах;

• разработать и исследовать новый способ управления устойчивостью горения за счет организации в зоне горения электрического разряда стабилизированного по току или напряжению в зависимости от задачи управления;

• исследовать возможности управления временем и длиной перехода медленного горения в детонацию в трубах, скоростью горения начального очага воспламенения в модели двигателя внутреннего сгорания за счет организации в зоне горения стабилизированного по току или напряжению разряда;

• изучить электроакустические характеристики модулированных дуговых разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона, проанализировать способы повышения устойчивости горения модулированного разряда при повышенных давлениях окружающей среды;

• исследовать возможности использования генераторов акустических колебаний на основе модулированных электрических разрядов в качестве внутрикамерного возмущающего устройства для диагностики устойчивости горения в модельных и натурных КС.

Научная новизна работы состоит в разработке новых средств диагностики и управления устойчивостью горения в модельных КС с помощью ЭП и разрядов специального вида.

Получены следующие новые результаты:

1. Впервые экспериментально установлено, что при изменении состава и температуры горючей смеси появляются концентрационные и температурные

интервалы самовозбуждения и молчания поющего пламени на гомогенной смеси из-за изменения фазовых соотношений между колебаниями давления и скорости тепловыделения.

2. Методами голо графической интерферометрии и рассеяния Ми выявлено, что в температурном пограничном слое у среза горелки под действием звуковых колебаний периодически зарождаются вихревые структуры, которые, взаимодействуя с фронтом пламени, приводят к изменениям на одной из продольных частот трубы-резонатора площади поверхности пламени и тепловыделения. Показана возможность оценки местоположения областей возбуждения (или молчания) и предложен качественный механизм возбуждения поющего пламени.

3. Разработан и реализован новый, не имеющий аналогов, способ управления устойчивостью горения за счет воздействия на зону горения электрическим разрядом от источника питания с изменяющимся импедансом в зависимости от задачи управления. На примере поющего пламени продемонстрировано, что в случае наложения на зону горения стабилизированного по току разряда за счет дополнительной внутренней отрицательной обратной связи происходит подавление вихреобразования в температурном пограничном слое и колебаний давления на всех гармониках одновременно. В случае воздействия стабилизированного по напряжению разряда наблюдается обратный эффект — возбуждение и усиление неустойчивого режима горения.

4. Впервые зафиксировано явление образования остаточного ЭП в результате разделения наведенных зарядов и оседания их на стенках трубы при распространении пламени во внешнем ЭП с изолированными электродами.

5. Предложен качественный механизм воздействия внешних и остаточных ЭП на вибрационный режим распространения пламени, заключающийся в управлении переменным тепловыделением во фронте пламени через изменение формы его поверхности.

6. Показана возможность активного управления характерными временами и длинами перехода медленного горения в детонацию в полуоткрытых трубах и скоростью горения в закрытых объемах за счет организации в зоне горения стабилизированного по току или напряжению разряда.

7. Впервые обнаружено явление генерирования акустических колебаний электрической дугой, в которой переменное тепловыделение управляется внешним магнитным полем. Экспериментально изучены электроакустические характеристики амплитудно-модулированных по напряжению и току разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона при различных внешних условиях.

8. Обоснована возможность диагностики акустической неустойчивости горения в модельных и натурных камерах сгорания с помощью модулированных электрических разрядов.

Научная ценность работы состоит в том, что ее результаты дают более глубокое понимание физических механизмов взаимодействия электрогидродинамических явлений при неустойчивом горении. Они служат основой для теоретического описания самопроизвольного возникновения автоколебательного

режима горения и влияния внешних физических воздействий на процесс горения в КС различных энергоустановок.

Практическая ценность работы. Результаты проведенного исследования могут быть использованы для прогнозирования различных эффектов, возникающих при горении в ЭП и разрядах, а также при выборе оптимальных условий сжигания разнообразных топлив с учетом электрогазодинамических явлений в пламени.

Установленные в работе закономерности влияния на горение ЭП и разрядов создают предпосылки для разработки принципиально новых способов диагностики акустической неустойчивости в КС.

Способ управления устойчивостью горения с помощью электрических разрядов специального вида может быть использовано для повышения надежности работы КС летательных аппаратов и энергоустановок.

Возможность управления скоростью горения с помощью электрических разрядов можно использовать при проектировании и создании экономичных и экологичных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Разработанные способы визуализации крупномасштабных вихревых структур можно рекомендовать для исследования процессов горения.

Достоверность результатов обусловлена большими объемами информации на многочисленных фоторегистрограмма, осциллограммах физических величин и их спектрах, которые получены при комплексном использовании различных экспериментальных методов. Акустические измерения проводились в аттестованной звукопоглощающей камере с использованием образцовых и повышенных классов точности приборов. Многие важные экспериментальные результаты подтверждены расчетом самого автора и других исследователей.

Автор защищает результаты исследования условий и механизмов возбуждения вибрационного режима горения в модельных камерах сгорания с предварительным смешением компонентов, новые методы диагностики и управления процессом горения с помощью ЭП, модулированных электрических разрядов и разрядов специального вида.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международном семинаре "Механика и физика плазмы и газовых потоков" (Рига, 1981 г.), ^-Х^ всесоюзных семинарах по электрофизике горения (Караганда, 1981-1989 гг., Чебоксары, 1990 г., Челябинск, 1991 г.), БС и X всесоюзных симпозиумах по горению и взрыву (Суздаль, 1989 г., Черноголовка, 1992 г.), XI и XII симпозиумах по горению и взрыву (Черноголовка, 1996, 2000 гг.), II всесоюзном совещании по физике низкотемпературной плазмы с конденсированной дисперсной фазой (Одесса, 1985 г.), V и VI всесоюзных совещаниях по электрической обработке материалов (Кишинев, 1985, 1990 гг.), итоговых научных конференциях Чувашского государственного университета (Чебоксары, 1980-1992 гг.), У-ХП всероссийских научно-технических семинарах "Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика" (Казань, 1993-2000 гг.), ХШ-ХУ всероссийских научно-технических конференциях "Внутрикамерные процессы в энергетических установках, аку-

стика, диагностика, экология" (Казань, 2001-2004 гг.), конференции «Физика и техника плазмы» (Минск, 1994 г.), XXVI международном симпозиуме по горению (Италия, Неаполь, 1996 г.), IV международном симпозиуме по химическим двигателям, «Достижения в горении за 100 лет после А. Нобеля» (Швеция, Стокгольм, 1996 г.), X конференции отдела научно-технических исследований ВМС США по двигателям (США, Монтерей,1997 г.), конференции «Физика плазмы и плазменные технологии» (Минск, 1997 г), I конференции Греческой секции института горения (Греция, Афины, 1997 г.), XVII международном коллоквиуме по динамике взрыва и реагирующих систем (Германия, Гейдельберг, 1999 г.), международном средиземноморском симпозиуме — 99 (Турция, Анталия, 1999 г.), международной конференции по оптическим технологиям, измерениям жидких, нагретых и горящих потоков (Япония, Иокогама, 1998 г.), VIII всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Пермь, 2001 г.), XXXIV научно-техническом семинаре «Проблемы теории, конструкции, проектирования и эксплуатации ракет, ракетных двигателей и наземно-механического оборудования к ним» (Саратов, 2001 г.), ЫП международном коллоквиуме по детонации в ограниченных объемах (Санкт-Петербург, 1998 г., Москва, 2000, 2002 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 115 работ, в том числе 1 монография, 9 авторских свидетельств об изобретениях и патештов, 43 статьи, 22 публикации вышли в свет за рубежом.

Личное участие автора. Все экспериментальные результаты получены автором самостоятельно или в соавторстве под руководством и при личном участии диссертанта. Во все методические постановки опытов и физические обоснования экспериментальных результатов вклад автора определяющий.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам, основных результатов и выводов по диссертации, заключения и общего списка литературы. Общий объем диссертации составляет 299 страниц, в том числе 122 рисунка, 2 таблицы и 256 библиографических ссылок.

Основное содержание работы. Во введении проанализировано состояние изученности исследуемой проблемы, обоснована актуальность задачи, сформулирована цель исследований, отмечена научная новизна и практическая ценность работы, представлена техническая реализация исследований и апробация работы, описана структура диссертации и ее краткое содержание.

В первой главе сделан анализ литературных данных состояния исследований механизмов возникновения автоколебательного режима горения в различных топливосжигающих устройствах и о методах воздействия на режим горения. Показано, что проблема неустойчивого горения, в силу сложности происходящих физико-химических процессов, далека от решения. Поэтому относительно механизмов появления автоколебательного режима горения, причин возбуждения и усиления термоакустических колебаний давления до опасных значений среди исследователей до сих пор нет единого мнения, хотя вопросы устойчивости рабочего процесса постоянно находятся в центре внимания теории и практики. На сегодняшний день имеется около двух десятков

механизмов обратной связи, обеспечивающих неустойчивое горение, что свидетельствует о низком уровне понимания сущности термоакустических колебаний. Результаты многих исследований свидетельствуют о том, что одним из основных механизмов обратной связи, обеспечивающих воздействие колебаний давления на зону горения, является взаимодействие акустических колебаний с когерентными вихревыми структурами при возникновении и развитии турбулентности в сдвиговых слоях и струях- При этом в фундаментальных исследованиях для упрощения модели зачастую изучают воздействие на поток сжимаемой жидкости различных видов возмущений и динамику вихреобразо-вания без химических превращений. При учете химических реакций, с целью определения роли собственно горения в механизме изучаемого процесса, стараются исключить такие явления как распыление, испарение и перемешивание компонентов топлива.

На основе анализа известных работ обоснована необходимость детального изучения условий и механизмов возбуждения автоколебательного режима горения в простейших камерах сгорания типа поющее пламя на гомогенной смеси. Выбор поющего пламени объясняется тем, что для него не исследованы условия образования вихревых структур и их взаимодействия с акустическими колебаниями при изменении состава, расхода и температуры горючей смеси, геометрических размеров установки. Отсутствуют также данные о влиянии внешних акустических и электрических полей на закономерности вихреобра-зования и устойчивость горения.

Эксперименты проводились с пропановоздушными смесями, которые сгорали в цилиндрической горелке, находящейся внутри вертикальной трубы-резонатора из стекла, расположенной на 1/4 части нижнего ее конца. Горелки изготавливались из меди, нержавеющей стали и стекла. Длина газоподводяше-го тракта ! могла меняться в пределах 0,5 - 3,0 м.

Акустическое давление регистрировали у нижнего конца трубы-резонатора шумомером. Внешними звуковыми колебаниями воздействовали через тракт подачи горючей смеси или через верхний конец трубы. ЭП создавалось между горелкой и металлическим кольцом над ней с помощью высоковольтного источника питания. Скорость тепловыделения отождествляли с интенсивностью излучения промежуточного радикала СН на длине волны 0,4315 мкм и регистрировали фотоумножителем. Сигналы с выхода шумомера, фотоумножителя, тока и напряжения поступали через АЦП в компьютер для последующей обработки. Визуализация исследуемых процессов проводилась методами теневой и голографической интерферометрии.

Впервые экспериментально установлено, что при изменении состава топлива в пропановоздушной смеси наблюдаются концентрационные области самовозбуждения (до 3-4 зон) и молчания кинетического пламени, находящегося в трубе-резонаторе (рис.1, кривая 1). Причем общее количество и положение концентрационных интервалов возбуждения зависят от длины трубы-резонатора, а ширина и интенсивность акустических колебаний - от добротности трубы. Измерениями распределения переменной составляющей интенсивности оптического излучения радикала СН и расчетом площади боковой

РлБ

4,0 4,5 5,0 ¿,5 6,0 6,3 7,0 7,5 8,0

Рис.1. Изменение переменной составляющей колеба-!шй давления (1) и безразмерного числа п (2) от концентрации пропана в смеси

Рис 2. Синхронизированные по фазе относительно колебания давления фотографии поющего пламени, полученные различными способами: а - стробоголографические изображения, восстановленные с одноэкспозиционных усредненных по времени голограмм; 6 - стробоголографическая шггерфсро-фамма с двойной экспозицсй; в - голографическая интерферограмма относительно стационарного пламени; г - изображения по методу рассеяния Ми; д - теневая картина

поверхности пламени по ее высоте с шагом 2 мм за период колебаний зафиксировано, что основное переменное тепловыделение (до 80%) происходит на вершине конуса пламени. Наличие концентрационных интервалов возбуждения и молчания в соответствии с критериями Рэлея объясняется изменением разности фаз ф между колебаниями давления и скорости тепловыделения на вершине конуса пламени. Экспериментально определено, что для любой концентрационной области возбуждения на вершине конуса пламени для смесей, развивающих максимальные колебания давления, <р — (»с +1)2я, а в области молчания (в этом случае вынужденные колебания создавались электродинамиком) (р = (к + 1,5)2я, где к - порядковый номер области возбуждения или молчания.

Визуализацией структуры развитых колебаний поющего пламени (рис.2) выявлено, что в сдвиговом пограничном слое у среза горелки под действием звуковых колебаний периодически зарождаются торрои-яальные вихревые структуры вне видимой зоны пламени. Вихри под действием потока я архимедовой силы сносятся зверх по потоку, увеличиваясь в размере и взаимодейст-$уя с фронтом пламени, при-

водят к периодическим возмущениям боковой поверхности конуса пламени на основной продольной частоте трубы-резонатора

Периодичность следований возмущений вдоль конуса пламени определяется частотой / основной продольной моды колебательного движения газа в трубе-резонаторе, длина волны возмущений X - отношением средней скорости истечения горючей смеси и к частоте / (X = и//), а число волн и - отношением высоты пламени А к длине волны X, Т.е. п = АА.=Л//и.

Проанализировано изменения числа п от высоты пламени, частоты и скорости истечения в отдельности. Показано, что при изменении высоты пламени А, например за счет изменения состава горючей смеси, фазовые состояния на вершине конуса пламени будут благоприятны колебания давления

будутусиливаться, если по высоте пламени уложится четное число полуволн (рис.3,а). В противном случае, когда укладывается нечетное число полуволн, состав смеси соответствует области молчания (рис.3,6). Установлена связь между появлением областей возбуждения и молчания с изменением числа п и возхможность прогнозирования устои-чивости горения расчетом числа п по формуле - радиус и

длина трубы-резонатора; с - скорость звука; и - нормальная скорость горения.

Результаты оценки числа п в зависимости от концентрации пропана в смеси для Ь = 1,2 М, Л = 0,003 м, длины газоподводящего тракта / = 0,8/. и расхода горючей смеси 30 см3/с (рис.1, кривая 2) удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными (кривая 1).

Обнаружено, что с увеличением содержания кислорода в смеси излучение звуковых колебаний происходит на более высоких гармониках (рис.4). Это объясняется тем, что высота пламени уменьшается и длинные волны не могут укладываться по ее высоте, что в силу "самоорганизации" делает выгодным возбуждение на коротких длинах волн.

Экспериментами по воздействию на область вихреобразования у устья горелки кольцом и изменением длины топливоподводящего тракта установлено, что основным механизмом обратной связи для поддержания и усиления существующих колебаний давления является взаимодействие когерентных вихревых структур с поверхностью пламени с последующим периодическим изменением ее площади и тепловыделения. При выполнении некоторых условий (например, критерия Рэлея) этот процесс периодически повторяется и возникают незатухающие колебания на определенной частоте.

Показано, что расходный механизм также играет немаловажную роль, т.к. напрямую влияет на область сворачивания вихрей в когерентные структуры относительно среза горелки, форму поверхности пламени и изменение ее высоты за период колебаний. Так, при "выключении" расходного механизма вихри сворачиваются в когерентные структуры непосредственно у среза горелки. Характерно, что при указанных значениях ! для некоторых концентраций пропана в смеси (например, 4%) автоколебательный режим горения периодически меняется на стационарный с периодом около 10 с. Последнее связано с периодической перестройкой теплового пограничного слоя и изменением условий вихреобразования вследствие изменения температуры устья горелки, что подтверждается визуализацией структуры пламени и измерениями температуры горелки. Схожие явления наблюдаются и при использовании металлических горелок, но в этом случае не происходит полного затухания звуковых колебаний и они меняются от с часто-

той, зависящей от концентрации пропана в смеси.

Возможно подавление динамики вихреобразования за счет гидродинамического воздействия постоянных ЭП и внешних звуковых колебаний с частотой, превышающей собственную частоту колебаний более чем в 2 раза.

Вторая глава посвящена обзору существующих способов пассивного и активного управления - устойчивостью горения. Основным недостатком пассивных способов управления, несмотря на простоту и дешевизну, является сравнительно невысокая надежность и применимость только для конкретных КС. Проанализированы известные активные способы управления за счет использования переменных ЭП и звуковых колебаний, модуляции подачи вторичного топлива в КС, воздействия дуговых разрядов и т. д. Установлено, что известные способы активного управления имеют ограниченную эффективность и малую устойчивость, так как внешняя обратная связь осуществляется через ряд промежуточных звеньев - датчик, усилитель и управляющий элемент. Каждое звено обладает своим постоянным временем, поэтому наряду с подавлением колебаний давления на одной гармонике может происходить усиление его на друтой. На примере поющего пламени обоснована возможность разработки принципиально нового активного способа управления устойчиво-

Рис.4. Спектральная плотность колебаний давления в зависимости от процентного содержания кислорода в воздухе

стью горения за счет использования электрических разрядов специального вида.

Физическая модель явления следующая. В объектах типа поющее пламя, где можно пренебречь изменением нормальной скорости горения вследствие незначительных колебаний давления, переменное тепловыделение 8Q определяется периодическим изменением площади поверхности пламни SS. Изменение 55, в свою очередь, приводит к синфазной модуляции скорости тепловыделения Q, проводимости ст зоны горения и в противофазе - электрического сопротивления R. — 1/<J. Если на зону горения наложить стабилизированный по току (/ = const) разряд, то переменная составляющая мощности джоулева тепловыделения P-5R будет в противофазе с колебаниями тепловыделения SQ в результате химических реакции и с колебаниями давления 5Р в КС. Учитывая экспоненциальную зависимость скорости химических реакций от температуры (закон Аррениусса), следует ожидать существенного уменьшения переменной составляющей тепловыделения и колебаний давления за счет незначительного джоулева тепловыделения. Схематически подавление колебаний давления стабилизированным по току разрядом изображено на рис.5,д.

При стабилизации по напряжению (U = const) разряда колебания давления могут усиливаться. В этом случае мощность джоулева тепловыделения

= (/¡Ш происходит в фазе с колебаниями давления и тепловыделения. Предполагаемая схема усиления колебаний давления представлена на рис.5,5.

Опыты по проверке описанного способа проводились на поющем пламени и в модельной КС с регистрацией тока (I), напряжения (Ц), давления (Р) и излучения радикала СИ (У). Осуществлялась также оптическая визуализация. Предварительно на горелке Бунзена определялись предельные значения токов, которые не приводят к шнурованию разряда вне зоны горения. Данные значения токов использовались при проведении экспериментов по управлению устойчивостью горения.

При наложении стабилизированного по току разряда на зону горения периодические вихревые структуры в температурном пограничном слое исчезают, а форма интерференционных полос стабилизируется в пространстве (рис.6). Как показывают теневая и прямая съемки, колебания 55, а следовательно, и колебания 5Р и прекращаются.

1 2 3 4 5

Рис.6. Фрагменты дифференциальных голографичсских интерферограмм поющего пламени, полученных относительно стационарного пламени при воздействии стабилизированного по току разряда (/=3 мА). г, с: 1 - 0; 2 - 0,2; 3 - 0,4; 4 - 0,6; 5 - 0,8

Подавление колебательного режима горения наглядно демонстрируют осциллограммы колебаний 1,1}, Р И ./(рис.7): при подаче напряжения амплитуды колебаний давления Р и скорости тепловыделения / экспоненциально уменьшаются (рис.7,а) вплоть до полного исчезновения. Согласно схеме (см.рис.5,а) это должно происходить в случае, когда переменная составляющая мощности джоулева тепловыделения находится в противофазе со скоростью тепловыделения в результате химических реакций. В самом деле, на осциллограмме (рис.7,б) с большим временным разрешением видно, что колебания излучения радикала СН и напряжения находятся в противофазе, а колебания давления и излучения - в фазе.

Колебания давления подавляются через дополнительную отрицательную обратную связь параметрическим способом. Это означает, что разряд не влияет непосредственно на колебания давления, а служит лишь причиной изменения параметра автоколебательного процесса, взаимосвязанного через определенную цепочку с колебаниями давления. Возможную схему связи можно представить в виде двух параллельных цепочек (см.рис.5,а). Здесь 8Р, 8£), 5и, 55, 5о; 5Д, 5к - колебания давления, скоростей тепловыделения и газа, площади поверхности пламени, проводимости зоны горения, сопротивления и скорости химических реакций соответственно.

Из схемы (рис.5,а) видно, что при наложении разряда существуют две цепочки обратной связи- положительная и отрицательная. Первая обеспечивает самовозбуждение и усиление колебаний давления, и, соответственно, разность фаз между И 35, согласно критерию Рэлея, меньше п/2. Вторая цепочка ответственна за подавление колебаний давления, поэтому и 5ас должны быть в противофазе. Это условие автоматически обеспечивается тем, что в зоне горения 5а и 5Л всегда находятся в противофазе. Поэтому в условиях стабилизированного по току разряда любые изменения 8Л, вызванные флук-туациями <5£? приводят к дополнительному изменению 5к в противофазе с 80, вследствие переменной составляющей мощности джоулева тепловыделения С подавлением неустойчивого режима горения глубина отрицательной обратной связи уменьшается до нуля, т.к. 8Я и стремятся к нулю.

При наложении стабилизированного по напряжению разряда в результате дополнительной положительной обратной связи (см.рис.5,б) происходит усиление колебаний давления по амплитуде. Последнее иллюстрируется осциллограммами колебаний давления, тока и напряжения (рис.8).

Аналогичные явления усиления или ослабления колебаний давления наблюдаются и в модельной КС при сжигании пропанокислородных смесей в многосопловой горелке. При этом для управления устойчивостью горения по предлагаемому способу электрической энергии требуется на два порядка меньше, чем химической.

Управление неустойчивым режимом горения по рассмотренному способу осуществляется за счет "внутренней" обратной связи. В этом случае само горение регулирует управляющее воздействие разряда без использования датчиков,

14

усилителей, фазовращающих устройств и т.д., необходимых при внешней обратной связи. Такая обратная связь, как отрицательная, так и положительная, -

В третьей главе

приводятся краткие сведения о современном состоянии создания пульсирующих детонационных двигателей, анализируются возможные механизмы перехода равномерного распространения пламени в полуоткрытых трубах в детонацию, включая вибрационное распространение пламени. Показано, что чем раньше и интенсивнее происходит вибрационное горение, тем раньше наблюдается переход равномерного горения в детонацию. Обоснована необходимость исследования влияния внешних ЭП и разрядов на закономерности вибрационного распространения пламени с целью объяснения противоречивых результатов разных авторов и эффективного управления преддето-нашюнными процессами.

Опыты по влиянию ЭП на вибрационное распространение пламени проводились в полуоткрытых трубах прямоугольного сечения со вставкой из плоскопаратлельных стекол для оптической визуатизации структуры пламени. Колебания давления измерялось у закрытого конца трубы. Регистрировались также ток, напряжение между электродами и интенсивность излучения радикала СИ. Скорость распространения пламени определялась с помощью фотоприемной линейки, выполненной из световодов и фотоумножителя. В качестве источника высокого напряжения использоватись: прибор АИИ-70 с емкостным фильтром, высоковольтный усилитель и источник питания с изменяющимся импедансом в зависимости от задачи управления.

Предварительно подготовленная пропановоздушная смесь воспламенялась у закрытого или открытого конца трубы. Последние эксперименты по управлению переходом медленного горения в детонацию проводились в полуоткрытых трубах диаметром 5,6 и длиной 122 см дополнительной турбулиза-ционной камерой длиной 17 см. Диффузный электрический разряд специаль-

самая короткая, практически безынерционная.

з-;

о;;

Р,мВ 400 200 0 •200 -400

!;о,б л ■МГТНШ V

1о ! г

г к .. Г М. Г У .•; . •., , л 1 ' < -4 л « » •';. •. 1У >■-- ■ • Л 4 -!

2 4 б 8 ^с

Рис.8. Осциллограммы напряжения, тока и давления поющего пламени при воздействии стабилизированного по напряжению разряда

эп;

по

ного вида создавался между электрически изолированным латунным стержнем, расположенным на оси трубы, и стенкой трубы.

Оценены погрешности при измерении основных физических величин.

Приведены результаты исследований влияния ЭП на равномерное и вибрационное распространение пламени в трубах.

Осциллографичсским методом установлено, что при распространении пламени в трубе во внешнем постоянном поперечном ЭП с изолированными электродами появляется ток смещения. Значение тока при прочих равных >с-ловиях находится в прямой зависимости от скорости распространения пламени, т.е. имеет куполообразный вид в зависимости от состава горючей смеси. Опытами с электроскопами и осциллографированием тока смещения впервые показано (рис.9), что при прохождении пламени по трубе во внешнем ЭП в результате разделения наведенных зарядов и оседания их на внутренних стенках трубы образуется остаточное

приложенным и порядку величины не отличающееся от значения внешнего ЭП. Остаточное ЭН сохраняется продолжительное время, вплоть до нескольких часов. Поэтому в последующем пламя по трубе во внешнем ЭП, в присутствии остаточного ЭП от предыдущего эксперимента, распространяется практически в отсутствии ЭН в трубе, что необходимо учитывать при проведении исследований по влиянию ЭП с изолированными электродами на процессы горения.

Установлено, что при вибрационном распространении пламени во внешнем или остаточном ЭП наблюдаются как усиление, так и ослабление колебаний давления в зависимости от состава горючей смеси (рис.10). Различное

Рис.9. Внешний вид трубки с электродами (а) и осциллограммы токов смещения (б): 1 - во внешнем ЭН без пламени; 2 - во внешнем ЭП с пламенем; 3 - ток смешения во внешнем ЭП, 4 - ток смещения в остаточном ЭП

Р„/Р0 1,3 1,0 0,7 0,4

» \ 4 •-10кВ;о-ост; ®-15кВ;в-ост; 1 О Т

4 1 1 V \ ' г» а /

1 (

' 3,2 3,8 4,4 5,0 5,6 СзН8%

Рис.10. Зависимость отношения амплитуды колебаний давления в ЭП к давлению без поля от состава горючей смеси

влияние поля в околопредельных и в стехиометрических смесях объясняется разными механизмами изменения площади поверхности пламени при вибрационном распространении пламени первого и второго типов.

Известно, что при вибрационном распространении пламени первого типа периодические изменения площади поверхности пламени происходят в звуковом пограничном слое, поэтому угол образованный стенкой трубы и участком фронта пламени, периодически меняется. Анализа теневых (рис.11,а) и интерференционных фильмов показат, что в ЭП происходит дополнительное уменьшение угла вследствие увеличения вытянутости фронта пламени вдоль катода в ЭП, которое, в свою очередь, приводит к возрастанию переменной составляющей площади поверхности пламени 85 и тепловыделения 80. Этим объясняется усиление акустических колебаний во внешнем ЭП при вибрационном распространении пламени первого типа в околопредельных смесях.

г/=0кВ и> 0 кВ £/ = 0кВ и> ОкВ

а б

Рис.11. Кадры теневых фильмов при вибрационном распространении пламени первого (а) и второго типа (б)

При вибрационном распространении пламени второго типа площадь поверхности пламени изменяется в результате периодического волнообразования поверхности пламени при периодическом ускорении газового столба Условия для перехода к волнообразованию благоприятны, когда угол р между нормалью п к поверхности пламени и вектором ускорения Ь близок к нулю.

Анализ фрагментов теневых фильмов (рис.11,б) свидетельствует, что при наложении внешнего ЭП фронт пламени вытягивается вдоль катода, что приводит к увеличению и, как следствие, - к ухудшению условий волнообразования пламени и тепловыделения. Следовательно, в ЭП амплитуда давления звуковых колебаний уменьшается из-за подавления полем механизма обратной связи через изменение площади поверхности пламени.

Показано, что в переменном ЭП, в зависимости от фазового соотношения между изменениями напряжения и светимости (или давления), может наблюдаться как усиление, так и ослабление колебаний давления при вибрационном распространении пламени. Усиление или ослабление акустических колебаний объясняются тем, что в переменном ЭП колебания тепловыделения во фронте

пламени, вследствие деформации ее площади под действием поля, могут происходить в фазе или в противофазе с существующими колебаниями тепловыделения в зоне горения в зависимости от знака обратной связи

Установлено, что переменное ЭП с частотой, меньшей fyр = 2kU/ Tel, равной нескольким сотням герц, можно рассматривать как квазистационарное Здесь I, U - расстояние и напряжение между электродами; к — подвижность ионов.

Подробнейшим образом рассмотрены механизмы воздействия ЭП на распространение пламени в трубах в режиме несамостоятельного разряда. Показана превалирующая роль гидродинамического воздействия поля по сравнению с тепловым и непосредственным влиянием на кинетику химических реакций. Отмечается существенное уменьшение напряженности ЭП в пламени из-за экранировки последней объемными зарядами, что приводит к уменьшению объемной силы F — Е-е(п+ - п.), действующей на пламя, и, как следствие, к ограничению эффективности гидродинамического воздействия ЭП.

Для увеличения эффективности управления вибрационным режимом распространения пламени и переходом медленного горения в детонацию предложено использовать электрические разряды (см. главу II). Эффективность воздействия определяется джоулевым тепловыделением в зоне горения и ограничивается только предельными значениями токов шнурования

Определено, что наложение стабилизированных по току или по напряжению разрядов на фронт горения, распространяющегося по заранее подготовленной горючей смеси в полуоткрытых каналах или в замкнутых объемах, влияет на интенсивность волнообразования поверхности пламени и последующую ее турбулизацию — раскачивая или замедляя ее в зависимости от режима стабилизации разряда Это позволяет управлять степенью турбулизации фронта горения, скоростью нарастания давления и распространения пламени. В частности, возможно управление скоростью распространения пламени и характерными временными и длинами перехода медленного горения в детонацию в полуоткрытых трубах. Например, воздействие стабилизированного по напряжению разряда приводило к увеличению скорости распространения пламени на выходе из трубы в 1,5 раза (рис.12)

за счет дополнительной турбулизации фронта горения и увеличения нормальной скорости горения.

Рассмотрена возможность управления скоростью нарастания давления в закрытых сосудах воздействием на начальный очаг воспламенения диффузным

разрядом (рис.13). При наложении стабилизированного по току разряда за счет переменной составляющей мощности джо-улева тепловыделения, происходящей в силу отрицательной обратной связи в противофазе (см.рис 5^) к переменному тепловыделению в результате химических реакций, уменьшается скорость горения и нарастания давления. Наложение стабилизированного по напряжению разряда приводит к обратному эффекту — к увеличению скорости нарастания давления.

Объясняется качественный механизм влияния разрядов на устойчивость плоского фронта пламени к случайным пространственным возмущениям в рамках диффузионно-тепловой теории горения с бесконечно узкой зоной химических реакций.

В четвертой главе рассмотрены методы диагностики и оценки устойчивости процесса горения в КС энергетических установок, основанные на создании импульсных и гармонических возмущений. Идеальным методом оценки устойчивости является создание в работающей камере гармонических возмущений. Однако данный способ не нашел применения из-за отсутствия излучателей, способных работать внутри КС. Обосновывается необходимость разработки генераторов акустических колебаний на основе модулированных электрических разрядов, способных функционировать в высокотемпературных и химически агрессивных средах при высоких скоростях потока.

Приводится описание генераторов акустических колебаний на основе модулированных электрических разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона, предназначенного в качестве внутрикамерного возмущающего устройства, модельных КС энергетических установок, аппаратуры и методики исследований.

Модулированный электрический разряд создавался с помощью амплитудной модуляции выходного высоковольтного напряжения ВЧ-генератора мощностью 25 кВт и несущей частотой 440 кГц, магнитной модуляцией тока электрической дуги и с помощью низкочастотного усилителя проводного вещания мощностью 15 кВт на фоне постоянно горящей дуги. Использовались

плазмотроны с вихревой стабилизацией дуги с рабочими газами воздух или азот. Электроакустические характеристики модулированных электрических разрядов исследовались в звукопоглощающей камере размерами 5,5 X 5,5 X 5,5 М3 с уровнем собственных шумов не выше 40 дБ с использованием акустического стенда фирмы «Роботрон», анализатора спектров и измерительного магнитографа.

Модельные КС имели цилиндрическую форму с изменяемой длиной (до 0,5 м) и диаметрами (0,125 и 0,2 м), дуплетные форсунки у днища для раздельной подачи топлива и окислителя (газообразного или жидкого), а также сопло (коническое или профилированное). Использовались также простейшие тр) бы-резонаторы и одиночные КС реактивных самолетов МИГ-15 и МИГ-21. КС имели технологические отверстия для соединения с плазмотроном и установки датчиков давления.

Показано, что амгош-тудно-модулированные в звуковом диапазоне ВЧД-разряды в результате переменного джоулева тепловыделения и адиабатического расширения пульсирующей плазмы излучают акустические колебания в широком спектре частот (от 100 Гц до 20 кГц). Установлено, что интенсивность акустических колебаний зависит от мощности рассеиваемой электрической энергии и глубины модуляции. Амплитудно-частотная характеристика (ЛЧХ) модулированного разряда в открытом пространстве на участке до 3 кГц линейно возрастает (рис. 14) и в диапазоне до 10 кГц практически не меняется от частоты.

В качестве модели излучателя звуковых колебаний в первом приближении можно принять пульсирующий шар с неподвижным центром между электродами. В этом случае излучение звука будет благоприятным, когда активное сопротивление излучения больше реактивного Я'реакп Т.е.

где г - радиус шара; с — скорость звука.

Результаты расчета хорошо согласуются с АЧХ-разряда (рис. 14) и модель пульсирующего шара наиболее близко соответствует механизму излучения звуковых колебаний.

Эффективность излучения звуковых колебаний модулированными разрядами ухудшается вследствие тепловой инерционности с увеличением частоты модуляции и мощности разряда. Последнее сопровождается уменьшением

20

переменной составляющей джоулева тепловыделения и колебаний температуры за период модуляции, что приводит к уменьшению акустического эффекта Р разряда по зависимости Р= Р08Т/Т0> гДе Л) - давление окружающей

среды; То - температура разряда без модуляции.

Установлено также уменьшение Р за счет увеличения сдвига фаз ф между током и напряжением с увеличением частоты модуляции по известной зависимости:

где Ь — индуктивность цепи; [/о - напряжение между электродами; г, /?4 - активные сопротивления цепи и дуги, соответственно; - максимальное значение тока.

Эксперименты по визуализации и измерению акустического давления модулированного разряда с обдувом продольным потоком воздуха показали, что в результате турбулизации и улучшения теплообмена с увеличением скорости обдува происходит повышение интенсивности акустических колебаний. При этом выявлено, что повышение скорости обдува выше некоторого критического значения приводит к срыву дуги с электродов.

Для предотвращения срыва дуги с электродов, при использовании ее в качестве возмущающего устройства в КС, предложено осуществлять модулированный разряд в канале плазмотрона. Показано, что АЧХ модулированного плазмотрона на низких частотах имеет незначительный спад, который с увеличением расхода рабочего газа уменьшается.

Исследованы электроакустические характеристики плазмотрона с магнитной модуляцией дуги. Установлено, что основной причиной переменного тепловыделения является изменение сопротивления дуги вследствие ее периодического вынужденного шунтирования в верхней или нижней части выходного электрода плазмотрона под действием знакопеременной силы Ампера, направленной вдоль оси канала. Появление силы Ампера объясняется взаимодействием азимутальной составляющей тока дуги с радиальной составляющей магнитного поля.

Дан анализ возможных механизмов излучения звуковых колебаний дуговыми электрическими разрядами с различными способами модуляции и способы повышения устойчивости горения разряда.

Показана возможность применения модулированных плазмотронов в качестве В1гутрикамерного возмущающего устройства для диагностики неустойчивого горения в КС с температурой рабочего процесса ниже 4000 К.

Приводятся основные результаты исследований диагностики неустойчивого горения по отклику простейших цилиндрических резонаторов с горением и КС, приближенных к натурным, на гармонические возмущения, генерируемые модулированными разрядами и плазмотронами. Эксперименты проводились при отсутствии интенсивных собственных колебаний давления в КС. Изучались АЧХ отклика и изменения спектров колебаний давления при после-

озЫ,

Ф = агс*£

довательном варьировании частоты модуляции разряда в звуковом диапазоне от 0,1 до 10 кГц.

С помощью модулированных электрических разрядов исследованы, выявлены и идентифицированы продольные и поперечные резонансные частоты в КС с помощью взаимных спектров и изменения разности фаз между сигналами датчиков давления, установленных определенным образом в КС.

Типичная спектральная плотность колебаний давления от времени отклика полуоткрытой треубы-резонатора с внутренним диаметром 155 и длиной 360 мм на гармонические возмущения, создаваемые модулированным разрядом, представлена на рис. 15. На кривых спектральных плотностей видны резо-нансы, соответствующие различным модам колебаний. Максимальное усиление давления наблюдается на тангенциальной моде 2,7 КГц, на которой труба при определенном расходе и составе пропанокислородной смеси самовозбуждалась с уровнем звукового давления до 160 дБ.

РдБ

150

Рис 15 Спектральная плотность давления от времени при воздействии на зону горения модулированным разрядом изменяющейся частоты

При огневом испытании амплитудное значение колебаний давления на резонансных частотах зависит от вида возмущающего устройства. Например, при воздействии на зону горения электродинамиком с уровнем звукового давления, равным уровню давления от модулированного разряда, кроме смещения резонансных частот, не наблюдалось изменений амплитудных значений на АЧХ по сравнению с холодным испытанием.

Изучен механизм возбуждения резонансного горения за счет изменения скорости химической реакции при наложении модулированного разряда на зону горения. Сравнительными экспериментами по воздействию на зону горения звуковыми колебаниями от электродинамика и модулированного разряда одинаковой интенсивности показано, что изменение скорости химической реакции по закону Аррениусса в результате переменного джоулева тепловыделения, превалирует над ее изменением вследствие колебания давления развиваемого разрядом, т.е. справедливо выражение

где Го, Р0 - невозмущенные значения температуры и давления в КС.

Оценка уровня звукового давления, начиная с которой зона горения откликается на звуковые колебания, составляет порядка 170 дБ, что согласуется с литературными данными.

Полученная по методу вынужденных колебаний (методу установившегося резонанса) с помощью модулированного плазмотрона типичная АЧХ отклика модельной камеры сгорания ЖРД при горении бензиновоздушной смеси приведена на рис.16. Из сравнения АЧХ отклика холодной (1) и горячей (2) КС видно, что в случае горения при совпадении частоты возмущений, генерируемых плазмотроном, с собственной частотой КС наблюдается резонансное усиление колебаний давления. По ЛЧХ отклика появляется возможность определения основных акустических характеристик - резонансных частот, добротности и декремента затухания. Добротность Q и декремент затухания <1 колебательной системы определяются из соотношений Q =у7(/] - /г), с1 = я/(?, где/ - резонансная частота максимумов колебаний давления; /[ и /2 - частоты колебаний с амплитудой

Резонансное усиление колебаний давления существенно зависит от вида топлива. В частности, при использовании газовоздушных смесей наблюдаются более ярко выраженные максимумы на АЧХ по сравнению с бензиновоздуш-ными смесями. Отличие в отклике КС при использовании пропановоздушных смесей объясняется тем, что при горении газообразного топлива возмущения (температурные и акустические), создаваемые плазмотроном, непосредственно воздействуют на механизм тепловыделения на частоте модуляции с незначительной фазовой задержкой. Последнее в соответствии с критерием Рэлея приводит к положительной обратной связи и усилению резонансных термоакустических колебаний давления. В случае жидких топлив из-за характерных времен запаздывания подготовки горючей смеси фазовая задержка увеличивается, что приводит к ослаблению положительной обратной связи и, как следствие, к увеличению декремента затухания на резонансных частотах.

Для сравнения в конце главы приведены результаты экспериментов по управлению неустойчивым горением в КС ЖРД с помощью внешней обратной

связи. При этом на зону горения воздействовали модулированной струей плазмотрона, сдвинутой относительно колебаний давления в КС на 0 или 180°. АЧХ колебаний давления у форсуночной головки без модуляции струи (1), с отрицательной (2) и положительной (3) обратной связью на частоте 3,5 кГц представлены на рис.17. Видно, что при включении отрицательной обратной связи уровень колебаний давления на частоте 3,5 кГц уменьшается больше 10 дБ. При этом низкочастотные колебания (до 1 кГц) уменьшаются незначительно, а высокочастотные, наоборот, увеличиваются. В случае положительной обратной связи уровень колебаний давления возрастает на всех частотах.

Результаты показывают возможность управления неустойчивым горением в КС на выбранной резонансной частоте за счет воздействия на зону горения модулированной струей плазмы и соответствующего изменения переменного тепловыделения. Однако недостатком данного способа является то, что наряду с подавлением колебаний давления на одной частоте может происходить его усиление на другой.

Указанного недостатка лишен способ управления (см. главы 2 и 3), с помощью которого завязывается «внутренняя обратная связь» при организации в зоне горения специального вида разряда.

Основные результаты и выводы

1. Разработаны и исследованы новые способы диагностики и управления устойчивостью горения в модельных камерах сгорания с помощью ЭП, модулированных и специальных видов электрических разрядов.

2. Созданы экспериментальные установки для комплексного исследования механизмов возбуждения вибрационного режима горения в различных модельных КС, изучения электроакустических характеристик модулированных разрядов и плазмотронов с различными способами модуляции, электрических разрядов специального вида, предназначенных для диагностики и управления устойчивостью горения в КС.

3. Исследована роль вихреобразования и расходного механизма в развитии неустойчивого горения поющего пламени на гомогенной смеси и предложен физический механизм наблюдаемых явлений.

)|_■ —■_■ ' ■ ■' —' ■ '_■ ■' ■ ■■■'__

0 0,050,1 0,20,5 1 2 5 10 20&Гц

Рис 17 АЧХ колебания давления у форсу-ночной головки

4. Показано, что эффективность влияния ЭП на вибрационный режим распространения пламени определяется составом горючей смеси и видом ЭП. Постоянное ЭП усиливает вибрационный режим горения околопредельных смесей, а стехиометрических — подавляет. В переменном ЭП наблюдаются усиление или ослабление вибрационного режима горения в зависимости от разности фаз между напряжением и тепловыделением независимо от состава горючей смеси. Предложен механизм воздействия внешних ЭП на вибрационный режим распространения пламени, заключающийся в управлении переменным тепловыделением во фронте пламени.

5. Разработан и реализован на примере поющего пламени новый, не имеющий аналогов, способ управления устойчивостью горения за счет организации в зоне горения электрического разряда стабилизированного по току или напряжению в зависимости от задачи управления.

6. Впервые исследована возможность управления характерными временами и длинами перехода медленного горения в детонацию в трубах, скоростью турбулентного горения в замкнутых объемах за счет организации в зоне горения стабилизированного по току или напряжению разряда.

7. Исследованы электроакустические характеристики модулированных дуговых разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона, проанализированы способы повышения устойчивости горения модулированного разряда при повышенных давлениях окружающей среды.

8. Показана возможность использования генераторов акустических колебаний на основе модулированных электрических разрядов в качестве внут-рикамерного возмущающего устройства и предложена методика диагностики устойчивости горения в модельных КС.

Заключение

Исследования показали, что воздействие ЭП и разрядов на пламя вызывает многочисленные эффекты, которые можно использовать как для изучения различных стадий горения, так и в разнообразных технических устройствах и технологических процессах. В частности, метод создания гармонических возмущений в работающей КС с помощью модулированного разряда может быть положен в основу создания ряда прикладных методик анализа устойчивости процесса горения в различных топливосжигающих устройствах. Модулированная плазма с успехом может быть использована также для интенсификации процесса в технологических целях, например в плазмохимии и плазменной металлургии, обычные источники звука в которых неприменимы.

Новый оригинальный способ управления процессом горения путем воздействия на зону горения электрическим разрядом, стабилизированным по току или напряжению в зависимости от задачи управления, можно рекомендовать для повышения устойчивости горения в КС энергетических установок. Так, управление переходом медленного горения в детонацию может быть использовано для проектирования и создания перспективных детонационных двигателей, которые обеспечивают многократный прирост удельной мощно-

сти, в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием для уменьшения расхода топлива и выбросов вредных продуктов сгорания.

Разработанные способы оптической визуализации можно рекомендовать к широкому применению для исследования и диагностики процессов горения жидких, газообразных и твердых топлив.

Электрогазодинамические механизмы воздействия ЭП могут быть более существенны в количественном отношении при горении дисперсных систем и твердых топлив, так как величина массовых электрических сил в этом случае значительно больше вследствие многократного увеличения массы заряженных диспергированных частиц.

Электрические разряды могут использоваться также для управления скоростью горения, тягой и устойчивостью рабочего процесса в твердотельных двигательных установках.

Автор благодарен Н.И. Кидину и Р.А. Гафурову за многолетнее творческое сотрудничество в разработке данного направления, а также сотрудникам ПНИЛ «Физика неустойчивого горения» за плодотворную совместную научную деятельность.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Афанасьев В.В. Диагностика и управление устойчивостью горения в камерах сгорания / Чуваш, ун-т. - Чебоксары, 2003. - 217 с.

2. Абруков С.А., Афанасьев В.В. и др. Об управлении вибрационным распространением пламени с помощью высоковольтного усилителя // Физика горения и методы ее исследования / Чуваш, ун-т. - Чебоксары. 1975. С. 107-111.

3. Медведев Н.А., Афанасьев В.В., Абруков С.А. Экспериментальное исследование влияния постоянного поперечного электрического поля на вибрационное распространение пламени в каналах // Физика горения и методы ее исследования / Чуваш, ун-т. - Чебоксары, 1976. - С.22-28.

4. Абруков С.А., Афанасьев В.В. и др. Исследование механизма влияния электрического поля на горение в каналах с изолированными стенками // Физика горения и взрыва. - 1981. - №3. - С.31-36.

5. Афанасьев В.В., Кидин Н.И. и др. Исследование акустических характеристик модулированного ВЧ-разряда // Физика горения и методы ее исследования /Чуваш, ун-т. — Чебоксары, 1982. - С.63-69.

6. Афанасьев В.В., Гафуров Р.А. и др. Эксперименталъное исследование излучения акустических волн модулированным ВЧ-плазмотроном // Физика горения и методы ее исследования /Чуваш, ун-т. - Чебоксары. 1983. - С. 72-76.

7. Афанасьев В.В., Кидин Н.И. О переменной составляющей тока при резонансном горении в постоянном электрическом поле // Физика горения и взрыва. -1986. - №1. - С.65-70.

8. Афанасьев В.В. Исследование механизма возбуждения резонансного горения при воздействии на зону горения гармоническими возмущениями различной физической природы // Низкотемпературная плазма при горении/Чуваш, ун-т, - Чебоксары. 1989. - С.84-86.

9. Афанасьев В.В. Определение переменной составляющей тепловыделения при вибрационном горении / Чуваш, ун-т. Деп. в ВИНИТИ, №638-В86. 28 с.

10. Афанасьев В.В., Кузьмин АХ, Абруков С.А. Влияние состава смеси и температуры на возбуждение поющего пламени // Горение и электродинамические явления / Чуваш, ун-т. - Чебоксары, 1990. - С. 14.

11. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Абруков С.А. Излучение звука электродуговым разрядом в переменном магнитном поле // Физика и химия процессов горения/ Чуваш, ун-т. — Чебоксары, 1991. - С.12-16.

12. Афанасьев В.В., Тсрентьев А.А., Больнов В.И. Воздействие электрических разрядов на процесс горения в энергетических установках // Физика и химия процессов горения/ Чуваш, ун-т. - Чебоксары, 1991. - С. 16-23.

13. Афанасьев В.В., Абруков СА и др. Воздействие модулированных электрических разрядов на внутрикамерные процессы в энергетических установках // Физика и техника плазмы: Матер, междунар. конф.: В 2т. - Минск, 1994.-Т.2.-С.238-241.

14. Афанасьев В.В., Кузьмин АК. и др. К вопросу воспламенения топ-ливовоздушной смеси высокоскоростной струей плазмы // ИФЖ..- 1994. - Т.67. - №5-6. - С.424-427. .

15. Afanasyev V.V., Kitaev A. I. et al. Diagnostics and Control of Acoustics in Combustors by Physical Methods // 25 th Intern. Symp. on Combustion. Abstracts of Work-in-Proqress poster session presentations. The Combustion Institute. - Pittsburgh, 1994. -P.75.

16. Афанасьев В.В., Абруков С.А. и др. Исследование условий возбуждения ламинарного поющего пламени // Физика горения и взрыва. - 1995. - Т.31, №4. - С.34-39.

17. Афанасьев В.В., Кидин Н.И. К вопросу о механизме возбуждения ламинарного кинетического поющего пламени // Хим. физ. процессов горения и взрыва: Матер. XI симпоз. по горению и взрыву. - Черноголовка, 1996. -Т.1.4.1.-С.79-84.

18. Афанасьев В.В., Кидин Н.И., Кузьмин А.К. Генерирование акустических колебаний зоной горения, помещенной в переменное электрическое поле // Хим. физ. процессов горения и взрыва: Матер. XI симпоз. по горению и взрыву. - Черноголовка, 1996, т. 1.4.1, с.98-104.

19. Afanasyev V.V., Abrukov S.A., Kuzmin A.K. Investigation into excitation conditions for a kinetic singing flame // International Conference on Combustion (JCoc 93). - IZHEVSK, 1996. - P.64-69.

20. Afanasyev V.V., Terentyev A.A., Kidin N.I. On Predictability of stationary combustion in Power unit combustors // International Conference on Combustion (ICOC 93). - M.; SPb., 1996. - P.130-137.

21. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Тарасов Н.А. Стробоголографический интерферометр для визуализации акустической неустойчивости // Физика плазмы и плазменные технологии: Матер, конф. - Минск, 1997, т.2. С. 400-403.

22. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Кузьмин А.К. Воздействие электрических полей и разрядов на устойчивость горения // Матер, конф. "Физика плазмы и плазменные технологии", Минск, 1997. - Т.4. - С.626-629.

23. Афанасьев В.В. О возможности управления неустойчивым режимом горения с помощью электрического разряда от источника питания с изменяющимся импедансом // Проблемы электроэнергетики на региональном уровне. Естеств. науки - вчера и сегодня: Тез. докл. итог. науч. конф. ЧТУ. - Чебоксары, 1997.-С.161-163.

24. Afanasyev V.V. et al. Diagnostics and Active Control of Acoustic Instabilities in Combustors by Electrical Discharges and Plasma Yets // Challenges in Combustion and Propellants -100 Years after Nobel. -1997. -P.943-961.

25. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Alexandrov D.G. Application of holo-graphic interferometry to the investigation into large-scale coherent vortical structures occur-ing during non-stationary combustion // Proceedings of VSY-SPIE. - Jokohama, JAPAN, 1998.- P.4.

26. Афанасьев В.В. Активное управление устойчивостью горения электрическим разрядом // Физика горения и взрыва. - 1999. - Т.35. - №3. -С. 43-51.

27. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Kidin N.I. Electric Discharge Control of inpipe detonation combustion // 17th International colloquim on the Dyhamics ofEx-plosions and Reactive Systems. - Heidelberg, file///E/icders99.htm

28. Afanasyev V.V., 11}in S.V., Kidin N.I. Active electric dischagre Control of Combustion Instabilities in model Combustion Chambers // In proc. of Meditcrra-nen Combustion Symposium-99. - Antalya, Tyrkey, 1999. - P.I 166-1173.

29. Afanasyev V.V. Active Control of Combustion stability by means of an Electrical Discharge // J. Combustion, Explosion and Shock Waves. - 1999. - V.35, N3. - P.252-260.

30. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Кидин Н.И. Управление устойчивостью горения в модельных камерах сгорания // Хим. физ. процессов горения и взрыва: Матер. XII симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка, 2000. - Ч.1.-С.22-24.

31. Афанасьев В.В., Ильин СВ. и др. Активное управление переходом медленного горения в детонацию с помощью электрических разрядов // Хим. физ. процессов горения и взрыва: Матер. XII симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка, 2000. - 4.1. - С.24-26.

32. Афанасьев В.В., Александров Д.Г. и др. О механизмах возбуждения кинетического поющего пламени // Хим. физ. процессов горения и взрыва: Матер. XII симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка, 2000.- Ч.Н. -С.78-80.

33. Афанасьев В.В., Ильин СВ. и др. О возможности снижения расхода топлива в двигателях внутреннего сгорания // Двигателестроение. - 2000. - № 4. -С. 12-13.

34. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Lapin A.V. Electric-Discharge Control of Pre-detonation Processes // In CD-ROM Proceedings of the 18-th International Collo-

qvium on the D>namics of Explosions and Reactive Systems, - Seatle; Washington, USA, 2001. -P.97-100.

35. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Tarasov N.A. Investigation Singing into Conditions Enabling the Excitation ofthe Kinetic Flame // In CD-ROM Proceedings of the 18-th International Colloqvium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems. - Seatle; Washington, USA. -2001. P. 101-104.

36. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Кидин Н.И. Управление преддетонаци-онным ускорением пламени в полуоткрытых каналах с помощью электрического разряда//Хим. физ.-2001. - Т.20, JN°5. - С.12-18.

37. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Kidin N.I. The effect of high-frequency electric discharge on deflagration-to-detonation transition in tubes // Advances in Confined Detonations/[Edited by G.D.Roy, S.M.Frolov, RJ.Santoro, S.ATsyganov]. -M.: TORUS PRESS Ltd., 2002. - P.40-43.

38. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Kidin N.I. Mechanism of Singing Flame Excitation for a Homogeneous Mixture // Combustion, Explosion and Shock Waves. -2002. - Vol.38, No.4. - P.391-400.

39. Афанасьев В.В. Диагностика и управление устойчивостью горения в модельных камерах сгорания. // Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика, экология: Мат. докл. XIV всерос. Межвуз. научно-техн. конф. - Казань, 2002. - 4.1. - С.92-94.

40. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Кидин Н.И. О механизме возбуждения поющего пламени на гомогенной смеси // Физика горения и взрыва. 2002. -Т.38,№4.-С.14-24.

41. Абруков С.А., Афанасьев В.В., Гафуров Р.А. и др. Л.с, 191191, СССР (спец. тема).

42. Афанасьев В.В., Терентьев А.Л. Л.с, 230299, СССР (спец. тема).

43. Афанасьев В.В., Терентьев А.Л., Петров М.И. и др. А.с, 233728, СССР (спец. тема).

44. Терентьев А.А., Афанасьев В.В., Гафуров РА. и др. А.с, 269165, СССР (спец тема).

45. Борисов В.П., Терентьев Л.Л., Афанасьев В.В. А.с, 270666, СССР (спец. тема).

46. Абруков С .А., Афанасьев В.В., Ильин СВ. и др. Л.с, 302010, СССР (спец. тема).

47. Афанасьев В.В., Лбруков СА, Кузьмин А.К. и др. Устройство пульсирующего горения: А.с, 1760246, СССР, М. кл. 11/04 Г 23 05/00.

48. Афанасьев В.В., Ильин СВ., Данилов И.П., Афанасьева Н.В. Способ управления процессом горения в камере: Пат. 2169311, Рос, МКИ F 23 N 5/00.

Подписано в печать 13.09.04. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Объем 2 п..л. Тираж 100 экз. Заказ № 544, Типография ФГОУ ВПО «Чув. ГУ»

Р 16979

Введение

Глава I. Исследование механизмов возбуждения вибрационного 17 режима горения

1.1. Обзор литературы, изучение состояния вопроса. Постановка 17 задачи

1.1.1. Неустойчивое горение в камерах сгорания

1.1.2. Влияние звуковых и электрических полей на устойчивость газодинамических потоков

1.2. Описание установки и методики проведения экспериментов

1.3. Влияние состава, расхода и температуры горючей смеси на условия возбуждения поющего пламени

1.4. Воздействие внешних звуковых колебаний на поющее пламя

1.5. Определение области чувствительности к внешним воздействиям

1.6. Визуализация когерентных вихревых структур поющего пламени на гомогенной смеси

1.7. Механизмы возбуждения и поддержания неустойчивого режима горения

1.8 Изучение роли вихреобразования в возбуждении автоколебательного режима горения

1.9 Исследование вклада расходного механизма в возбуждении неустойчивого режима горения

1.10. Влияние постоянного электрического поля на условия возбуждения поющего пламени

1.11. Воздействие акустических колебаний на тракт подачи горючей смеси

Актуальность проблемы. Неустойчивый режим горения в камерах сгорания (КС) летательных аппаратов и различных энергоустановок, предназначенных для сжигания жидких, газообразных и твердых топлив, проявляется в самопроизвольном возникновении вибрационных режимов горения, которые сопровождаются значительными колебаниями скорости тепловыделения, давления и механическими колебаниями КС. Как правило, неустойчивость процессов в камерах нежелательна из-за нарушения ее нормального функционирования, в ряде случаев из-за их разрушения. Однако слабые колебания могут быть полезными, поскольку увеличивают эффективность горения в результате перемешивания горючего и окислителя с активными центрами продуктов горения. Поэтому успех в разработке, доводке и совершенствовании практически каждой высокофорсированной камеры сгорания авиационных и ракетных двигателей в значительной мере определяется состоянием исследований в области диагностики и управления устойчивостью горения. Частной, но важной задачей является такая оптимизация управления, которая позволяет устранить спонтанно возникающие автоколебания - вибрационное горение.

Вибрационное горение является автоколебательным процессом, самопроизвольное возникновение и поддержание которого вызвано взаимодействием периодических колебаний газа в камере с процессом горения. Исследование физико-химических процессов, посредством которых реализуется это взаимодействие - механизмов обратной связи, имеет большое научное и практическое значение. Понимание механизмов обратной связи позволяет целенаправленно воздействовать на них и тем самым управлять устойчивостью горения. Поскольку пламена углеводородных и некоторых других топлив служат источником заряженных частиц, главным образом положительно заряженных ионов и электронов, то одним из современных и перспективных методов воздействия на зону горения являются электрические поля (ЭП) и разряды. Внешние ЭП, приложенные к зоне горения, воздействуют на рекомбинацию носителей противоположных зарядов, в частности могут вызывать их пространственное разделение. Появляется возможность управлять распространением пламени, изменяя его формы в ЭП. Воздействуя переменным ЭП и разрядами, можно интенсифицировать турбулентное перемешивание в пламени, вызывать генерацию акустических волн, управлять устойчивостью горения в КС и т.д.

Однако в литературе эти вопросы освещены недостаточно, сведения носят частный характер, в ряде случаев даже противоречивы. Поэтому необходимы дальнейшие исследования в данной области для устранения противоречивых суждений, обобщения имеющейся информации и разработки новых способов диагностики устойчивости процессов горения и средств управления вибрационным горением.

Тема диссертации. Работа выполнена в соответствии с координационным планом Академии наук СССР по программе «Процессы горения и взрыва» на 1978-1990гг. по теме п 2.4. «Исследование новых принципов управления и интенсификации процессов горения в различных энергетических установках», грантами РФФИ (98-03-03348а; 00-03-32598а; 03-01-00823а), темпланом

Минобразования России (регистрационные номера: 01200100409; 01930001615) и хоздоговорными работами в перечне научных исследований ПНИЛ «Физика неустойчивого горения» Чувашского госуниверситета имени И.Н. Ульянова.

Целью работы является разработка и исследование новых способов диагностики и управления устойчивостью горения в КС с помощью ЭП и разрядов специального вида для.

Основные задачи исследования:

• создать экспериментальные установки для комплексного исследования механизмов возбуждения вибрационного режима горения в различных модельных КС, изучения электроакустических характеристик модулированных разрядов и плазмотронов с различными способами модуляции, электрических разрядов специального вида, предназначенные для диагностики и управления устойчивостью горения в КС;

• определить роль различных механизмов в развитии неустойчивости горения поющего пламени на гомогенной смеси и сформировать на этой базе физический механизм наблюдаемых явлений;

• изучить закономерности влияния внешних постоянных и переменных ЭП на структуру и поведение фронта горения в распространяющихся и стабилизированных на горелках пламенах;

• разработать и исследовать новый способ управления устойчивостью горения за счет организации в зоне горения электрического разряда стабилизированного по току или напряжению в зависимости от задачи управления;

• исследовать возможности управления временем и длиной перехода медленного горения в детонацию в трубах, скоростью горения начального очага воспламенения в модели двигателя внутреннего сгорания за счет организации в зоне горения стабилизированного по току или напряжению разряда;

• изучить электроакустические характеристики модулированных дуговых разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона, проанализировать способы повышения устойчивости горения модулированного разряда при повышенных давлениях окружающей среды;

• исследовать возможности использования генераторов акустических колебаний на основе модулированных электрических разрядов в качестве внутрикамерного возмущающего устройства для диагностики устойчивости горения в модельных и натурных КС.

Научная новизна работы состоит в разработке новых средств диагностики и управления устойчивостью горения в модельных КС с помощью ЭП и разрядов специального вида.

Получены следующие новые результаты:

1. Впервые экспериментально установлено, что при изменении состава и температуры горючей смеси появляются концентрационные и температурные интервалы самовозбуждения и молчания поющего пламени на гомогенной смеси из-за изменения фазовых соотношений между колебаниями давления и скорости тепловыделения.

2. Методами голографической интерферометрии и рассеяния Ми выявлено, что в температурном пограничном слое у среза горелки под действием звуковых колебаний периодически зарождаются вихревые структуры, которые, взаимодействуя с фронтом пламени, приводят к изменениям на одной из продольных частот трубы-резонатора площади поверхности пламени и тепловыделения. Показана возможность оценки местоположения областей возбуждения (или молчания) и предложен качественный механизм возбуждения поющего пламени.

3. Разработан и реализован новый, не имеющий аналогов, способ управления устойчивостью горения за счет воздействия на зону горения электрическим разрядом от источника питания с изменяющимся импедансом в зависимости от задачи управления. На примере поющего пламени продемонстрировано, что в случае наложения на зону горения стабилизированного по току разряда за счет дополнительной внутренней отрицательной обратной связи происходит подавление вихреобразования в температурном пограничном слое и колебаний давления на всех гармониках одновременно. В случае воздействия стабилизированного по напряжению разряда наблюдается обратный эффект - возбуждение и усиление неустойчивого режима горения.

4. Впервые зафиксировано явление образования остаточного ЭП в результате разделения наведенных зарядов и оседания их на стенках трубы при распространении пламени во внешнем ЭП с изолированными электродами.

5. Предложен качественный механизм воздействия внешних и остаточных ЭП на вибрационный режим распространения пламени, заключающийся в управлении переменным тепловыделением во фронте пламени через изменение формы его поверхности.

6. Показана возможность активного управления характерными временами и длинами перехода медленного горения в детонацию в полуоткрытых трубах и скоростью горения в закрытых объемах за счет организации в зоне горения стабилизированного по току или напряжению разряда.

7. Впервые обнаружено явление генерирования акустических колебаний электрической дугой, в которой переменное тепловыделение управляется внешним магнитным полем. Экспериментально изучены электроакустические характеристики амплитудно-модулированных по напряжению и току разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона при различных внешних условиях.

8. Обоснована возможность диагностики акустической неустойчивости горения в модельных и натурных камерах сгорания с помощью модулированных электрических разрядов.

Научная ценность работы состоит в том, что ее результаты дают более глубокое понимание физических механизмов взаимодействия электрогидродинамических явлений при неустойчивом горении. Они служат основой для теоретического описания самопроизвольного возникновения автоколебательного режима горения и влияния внешних физических воздействий на процесс горения в КС различных энергоустановок.

Практическая ценность работы. Результаты проведенного исследования могут быть использованы для прогнозирования различных эффектов, возникающих при горении в ЭП и разрядах, а также при выборе оптимальных условий сжигания разнообразных топлив с учетом электрогазодинамических явлений в пламени.

Установленные в работе закономерности влияния на горение ЭП и разрядов создают предпосылки для разработки принципиально новых способов диагностики акустической неустойчивости в КС.

Способ управления устойчивостью горения с помощью электрических разрядов специального вида может быть использовано для повышения надежности работы КС летательных аппаратов и энергоустановок.

Возможность управления скоростью горения с помощью электрических разрядов можно использовать при проектировании и создании экономичных и экологичных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Разработанные способы визуализации крупномасштабных вихревых структур можно рекомендовать для исследования процессов горения.

Достоверность результатов обусловлена большими объемами информации на многочисленных фоторегистрограммах, осциллограммах физических величин и их спектрах, которые получены при комплексном использовании различных экспериментальных методов. Акустические измерения проводились в аттестованной звукопоглощающей камере с использованием образцовых и повышенных классов точности приборов. Миогие важные экспериментальные результаты подтверждены расчетом самого автора и других исследователей.

Автор защищает результаты исследования условий и механизмов возбуждения вибрационного режима горения в модельных камерах сгорания с предварительным смешением компонентов, новые методы диагностики и управления процессом горения с помощью ЭП, модулированных электрических разрядов и разрядов специального вида.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международном семинаре "Механика и физика плазмы и газовых потоков" (Рига, 1981 г.), 1V-X1V всесоюзных семинарах по электрофизике горения (Караганда, 1981-1989 гг.,

Чебоксары, 1990 г., Челябинск, 1991 г.), IX и X всесоюзных симпозиумах по горению и взрыву (Суздаль, 1989 г., Черноголовка, 1992 г.), XI и XII симпозиумах по горению и взрыву (Черноголовка, 1996, 2000 гг.), II всесоюзном совещании по физике низкотемпературной плазмы с конденсированной дисперсной фазой (Одесса, 1985 г.), V и VI всесоюзных совещаниях по электрической обработке материалов (Кишинев, 1985, 1990 гг.), итоговых научных конференциях Чувашского государственного университета (Чебоксары, 1980-1992 гг.), V-X1I всероссийских научно-технических семинарах "Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика" (Казань, 1993-2000 гг.), XIII-XVI всероссийских научно-технических конференциях "Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика, экология" (Казань, 2001-2004 гг.), конференции «Физика и техника плазмы» (Минск, 1994 г.), XXVI международном симпозиуме по горению (Италия, Неаполь, 1996 г.), IV международном симпозиуме по химическим двигателям, «Достижения в горении за 100 лет после А. Нобеля» (Швеция, Стокгольм, 1996 г.), X конференции отдела научно-технических исследований ВМС США по двигателям (США, Монтерей,1997 г.), конференции «Физика плазмы и плазменные технологии» (Минск, 1997 г), I конференции Греческой секции института горения (Греция, Афины, 1997 г.), XVII международном коллоквиуме по динамике взрыва и реагирующих систем (Германия, Гейдельберг, 1999 г.), международном средиземноморском симпозиуме - 99 (Турция, Анталия, 1999 г.), международной конференции по оптическим технологиям, измерениям жидких, нагретых и горящих потоков (Япония, Иокогама, 1998 г.), VIII всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Пермь, 2001 г.), XXXIV научно-техническом семинаре «Проблемы теории, конструкции, проектирования и эксплуатации ракет, ракетных двигателей и наземно-механического оборудования к ним» (Саратов, 2001 г.), I-III международном коллоквиуме по детонации в ограниченных объемах (Санкт-Петербург, 1998 г., Москва, 2000,2002 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 115 работ, в том числе 1 монография, 9 авторских свидетельств об изобретениях и патентов, 43 статьи, 22 публикации вышли в свет за рубежом.

Личное участие автора. Все экспериментальные результаты получены автором самостоятельно или в соавторстве под руководством и при личном участии диссертанта. Во все методические постановки опытов и физические обоснования экспериментальных результатов вклад автора определяющий.

Структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам, заключения и общего списка литературы.

В первой главе приводится обзор по состоянию исследований механизмов возникновения вибрационного режима горения в различных топливосжигающих устройствах и методам воздействия на данный режим горения. На основе анализа известных работ обоснована необходимость детального изучения условий и механизмов возбуждения автоколебательного режима горения поющего пламени на гомогенной смеси. Приведены методики проведения и результаты экспериментов по влиянию состава, расхода и температуры горючей смеси, изменения длины газоподводящего тракта, материала горелки и внешних воздействий на условия возбуждения. Установлено, что основным механизмом обратной связи является периодические вихреобразования в пограничном слое у среза горелки, а появление концентрационных областей возбуждения и молчания связано с изменением числа волн, укладывающихся по высоте пламени. Показана возможность оценки местонахождения этих областей и предложен качественный механизм наблюдаемых явлений. Приведены результаты экспериментов по воздействию постоянных ЭП и звуковых колебаний на условия возбуждения.

Вторая глава посвящена обзору существующих методов пассивного и активного управления устойчивостью горения. Показано, что известные способы активного управления имеют ограниченную эффективность и малую устойчивость из-за транспортного времени запаздывания при организации внешней обратной связи. На примере поющего пламени и модели ПВРД показана возможность управления устойчивостью горения за счет организации непосредственно в зоне горения внутренней обратной связи воздействием диффузного электрического разряда стабилизированного по току или напряжению в зависимости от задачи управления. Экспериментально установлено, что эффективность данного метода возрастает с увеличением теплонапряженности камеры сгорания.

В третьей главе излагаются краткие сведения о современном состоянии создания пульсирующих детонационных двигателей, анализируются возможные механизмы перехода равномерного распространения пламени в полуоткрытых трубах в детонацию, влияния ЭП и разрядов на процессы горения. Представлены основные экспериментальные результаты, полученные автором, свидетельствующие о влиянии постоянных и переменных ЭП на вибрационное распространение пламени в трубах. Описаны результаты опытов по влиянию остаточного ЭП, образующегося в результате

разделения наведенных зарядов при прохождении пламени по трубе во внешнем ЭП с изолированными электродами, на вибрационное распространение пламени при различных составах горючей смеси. Объясняется механизм воздействия ЭП на вибрационное горение, основывающийся на изменении площади поверхности пламени в результате гидродинамического воздействия поля. Приводятся результаты экспериментов по управлению характерными временами и длинами перехода медленного горения в детонацию за счет воздействия диффузного разряда, стабилизированного по току или напряжению, на зону горения. Обосновывается возможность управления скоростью горения начального очага воспламенения в модели двигателя внутреннего сгорания.

В четвертой главе на основе анализа литературных данных по методам диагностики неустойчивости горения обосновывается необходимость разработки генераторов акустических колебаний, способных функционировать в высокотемпературных и химически агрессивных средах. Приведены результаты исследований электроакустических характеристик модулированного дугового разряда в открытом пространстве и в канале плазмотрона, электрической дуги с магнитной модуляцией при различных внешних условиях. Описывается механизм излучения звука модулированной электрической дугой и способы повышения устойчивости горения модулированных разрядов. Приводятся результаты исследований по применению модулированных разрядов в качестве внутри камерного возмущающего устройства для диагностики акустических характеристик модельных и натурных камер сгорания.

Объем работы. Общий объем диссертации составляет 299 страниц, в том числе 122 рисунка, 2 таблицы и 256 библиографических ссылок.

Основные результаты и выводы по диссертации

1. Разработаны и исследованы новые способы диагностики и управления устойчивостью горения в модельных камерах сгорания с помощью ЭП, модулированных и специальных видов электрических разрядов.

2. Созданы экспериментальные установки для комплексного исследования механизмов возбуждения вибрационного режима горения в различных модельных КС, изучения электроакустических характеристик модулированных разрядов и плазмотронов с различными способами модуляции, электрических разрядов специального вида, предназначенных для диагностики и управления устойчивостью горения в КС.

3. Исследована роль вихреобразования и расходного механизма в развитии неустойчивого горения поющего пламени на гомогенной смеси и предложен физический механизм наблюдаемых явлений.

4. Показано, что эффективность влияния ЭП на вибрационный режим распространения пламени определяется составом горючей смеси и видом ЭП. Постоянное ЭП усиливает вибрационный режим горения околопредельных смесей, а стехиометрических - подавляет. В переменном ЭП наблюдаются усиление или ослабление вибрационного режима горения в зависимости от разности фаз между напряжением и тепловыделением независимо от состава горючей смеси. Предложен механизм воздействия внешних ЭП на вибрационный режим распространения пламени, заключающийся в управлении переменным тепловыделением во фронте пламени.

5. Разработан и реализован на примере поющего пламени новый, не имеющий аналогов, способ управления устойчивостью горения за счет организации в зоне горения электрического разряда стабилизированного по току или напряжению в зависимости от задачи управления.

6. Впервые исследована возможность управления характерными временами и длинами перехода медленного горения в детонацию в трубах, скоростью турбулентного горения в замкнутых объемах за счет организации в зоне горения стабилизированного по току или напряжению разряда.

7. Исследованы электроакустические характеристики модулированных дуговых разрядов в открытом пространстве и в канале плазмотрона, проанализированы способы повышения устойчивости горения модулированного разряда при повышенных давлениях окружающей среды.

8. Показана возможность использования генераторов акустических колебаний на основе модулированных электрических разрядов в качестве внутрикамерного возмущающего устройства и предложена методика диагностики устойчивости горения в модельных КС.

Заключение

Исследования показали, что воздействие ЭП и разрядов на пламя вызывает многочисленные эффекты, которые можно использовать как для изучения различных стадий горения, так и в разнообразных технических устройствах и технологических процессах. В частности, метод создания гармонических возмущений в работающей КС с помощью модулированного разряда может быть положен в основу создания ряда прикладных методик анализа устойчивости процесса горения в различных топливосжигающих устройствах. Модулированная плазма с успехом может быть использована также для интенсификации процесса в технологических целях, например в плазмохимии и плазменной металлургии, обычные источники звука в которых неприменимы.

Новый оригинальный способ управления процессом горения путем воздействия на зону горения электрическим разрядом, стабилизированным по току или напряжению в зависимости от задачи управления, можно рекомендовать для повышения устойчивости и скорости горения в КС энергетических установок. Так, управление переходом медленного горения в детонацию может быть использовано для проектирования и создания перспективных детонационных двигателей, которые обладают большим КПД по сравнению с традиционными двигателями, в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием для уменьшения расхода топлива, повышения его КПД и уменьшения выбросов вредных продуктов сгорания.

Разработанные способы оптической визуализации можно рекомендовать к широкому применению для исследования и диагностики процессов горения жидких, газообразных и твердых топлив.

Электрогазодинамические механизмы воздействия ЭП могут быть более существенны в количественном отношении при горении дисперсных систем и твердых топлив, так как величина массовых электрических сил в этом случае значительно больше вследствие многократного увеличения массы заряженных диспергированных частиц.

Электрические разряды могут использоваться также для управления скоростью горения, тягой и устойчивостью рабочего процесса в твердотельных двигательных установках.

Автор благодарен Н.И. Кидину и Р.А. Гафурову за многолетнее творческое сотрудничество, а также сотрудникам ПНИЛ «Физика неустойчивого горения» Кузьмину А.К., Китаеву А.И, Ильину С.В., Тарасову Н.А. и Лапину А.В. за плодотворную совместную научную деятельность.

1. Нестационарное распространение пламени / Под ред. Дж. Маркштейна, М.: Мир, 1968.-437 с.

2. Натанзон М.С. Неустойчивость горения. М.: Машиностроение, 1986.-248 с.

3. Неустойчивость горения в ЖРД / Под ред. Д.Т. Харрье, Д.Г. Рирдона. М.: Мир, 1975.-869 с.

4. Рогинский О.Г. О вибрационном горении // Акустический журнал.- 1961,-T.VII.- В.2.- С. 131-154.

5. Кидин Н.И., Либрович В.Б. О механизме излучения звука турбулентным газовым пламенем // Физика горения и взрыва.- 1983.- Т. 19.- №4,- С. 13-17.

6. Крокко J1., Чжен Синь-и. Теория неустойчивого горения в ЖРД. М.: ИЛЛ, 1958.-351 с.

7. Раушенбах Б.В. Вибрационное горение. М.: ГИФМЛ, 1961.500 с.

8. Стрэтт Дж.В. (Рэлей) Теория звука. М.: Гостехиздат, 1955. 300 с.

9. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей / Под ред.

10. B.М. Кудрявцева, М.: Высшая школа, 1993. к. 1. 310 с.

11. C. 29-42; II. Реконструкция модели // Физика горения и взрыва. 1988.-Т.34. - №5.-С.43-51.

12. Гладышев В.Н. Автоколебания при горении и термоядерных взаимодействиях. Новосибирск: НИЦ ОИГГМ, из-во СО РАН, 1999. -135 с.

13. Леконтье Дж. О влиянии музыкальных звуков на пламя струи светильного газа. Приложение 1 к кн.: Тиндаль. Звук. М., 1922.- С. 231-235.

14. Тиндаль. Звук. М., 1922.- 319 с.

15. Brown J.B. On vortex motion in Gaseous jets and the origin of their sensitivity of Sound//Proc. Phys. Soc.- 1935.- P. 703-732.

16. Гейдон А.Г., Вольфгард Х.Г. Пламя, его структура, излучение и температура. М.: Металлургиздат. 1959. -339 с.

17. Власов Е.В., Гиневский А.С., Каравосов Р.К. Прямые и косвенные методы экспериментального обнаружения когерентной структуры турбулентных струй // Механика турбулентных потоков / Наука.- М. 1980. С. 206-219.

18. Лукачев С.В., Матвеев С.Г. О влиянии звука на турбулентный диффузионный факел пропана // Известия Вузов. Авиационная техника.-1988.-№2.- С. 101-103.

19. Скляров В.А., Фурлетов В.И. Частотные характеристики ламинарного пламени // ПМТФ.- 1974.- №1.- С. 84-94.

20. Абугов Д.И., Обрезков О.И., Пикалов В.И. Исследование взаимодействия процесса горения с акустическими колебаниями // Физика горения и взрыва.-1981.- Т. 17.- №4.- С. 44-52.

21. Панченко Н.Н. Взаимодействие колебаний давления с процессом горения // Физика горения и взрыва.- 1990.- №6.- С. 83-85.

22. Дорошенко В.Е., Фурлетов В.И. О воздействии звука на турбулентное пламя // Физика горения и взрыва.- 1969.- Т.5.- №1.- С. 114-124.

23. Roshko A. Structure of Turbulent Shear Flows : A New Look // AIAA Journal.- 1976.- V.14.- n.10.- P. 1349-1357.

24. Фурлетов В.И. Воздействие звуковых колебаний на турбулентную струю газа // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа.- 1969.- №5.- С. 166171.

25. Иванов Н.И. Акустическое воздействие на корневую часть турбулентной струи // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа.- 1970.- №4.- С. 182-186.

26. Rockwell D.O. The macroscopic nature of jet flows subjected to small amplitude periodic disturbances // Chem. Eng. Progr. Symp. Ser.- 1971.- V.67.-№109.- P. 307-312.

27. Власов E.B., Гиневский A.C. Проблема аэроакустических взаимодействий // Акустический журнал.- 1980.- T.XXVI.- В.1.- С. 1-12.

28. Борисов Ю.Я., Розенфельд Э.И., Смоленский В.Г. О влиянии акустических колебаний на газовый факел в ограниченном пространстве // Физика горения и взрыва.- 1971.- №3.- С. 404-412.

29. Борисов Ю.Я., Розенфельд Э.И. Воздействие акустических колебаний на устойчивость и структуру течений // Акустический журнал.- 1971,-T.XVII.-В.2.- С. 179-198.

30. Свердлов Е.Д. Экспериментальное исследование акустических характеристик диффузионного факела водорода // Физика горения и взрыва.- 1979.- №2.- С. 35-40.

31. Roquemore W.M., Goss L.P., Lynn W.F. and Chem I.D. Structure of jet diffusion flames // Turbulent Reactive Flows: Proc. USA-France Joint Workshop.- 1987.- V.4.- P. 89.

32. Grow S.C. and Champagne F.H. Orderly Structure in jet Turbulence // Journal of Fluid Mechanics.-1971.- V.48.- P. 547-591.

33. Zaman K.B.M.Q. and Hussain A.K.M.F. Vortex Pairing in a Circular Jet Under Controlled Excitation. Part 1: General Jet Response // Journal of Fluid Mechanics.- 1980,- V.101.- P. 449-491.

34. Moor C.J. The Role of Shear-Layer Instability Waves in Jet Exhaust Noise // Journal of Fluid Mechanics.- 1977.- V.80.- P. 321-367.

35. Суюшев В.А., Соколенко В.Ф. Структура диффузионного пламени // Физика горения и взрыва.- 1977.- №3.- С.348-354.

36. Скляров В.А. Механизм вибрационного горения, связанный с влиянием колебаний давления в звуковой волне на скорость тепловыделения в ламинарном фронте пламени однородной смеси: Автореферат, диссертации к.ф.-м.н.- М., 1988.- 25с.

37. Агарков А.Ф. Исследование оптическим методом влияния гармонических колебаний давления из системы подачи на усилительные свойства факела струйной форсунки с внедрением. Научно-технический отчет НИИ ХМ № 4/88 по теме НИР 207-86-01.- М., 1988.- 80 с.

38. Борисов В.П., Васильев В.Г., Медведев Н.А. Возбуждение звука в пламени модулированным электрическим полем // Физика горения и методы ее исследования / Чувашский университет.- Чебоксары, 1979.- С. 52-56.

39. Борисов В.П., Васильев В.Г., Медведев Н.А. Исследование акустических характеристик пламени горелки Бунзена // Физика горения и методы ее исследования / Чувашский университет.- Чебоксары, 1980.- С. 3-9.

40. Кидин Н.И., Либрович В.Б. Распространение акустических волн в образующемся при горении в электрическом поле заряженном газе // Физика горения и методы ее исследования / Чувашский университет, Чебоксары, 1977.- С. 29-41.

41. Кидин Н.И., Либрович В.Б. Электрические свойства ламинарных пламен, Препринт ИПМ АН СССР.- М., 1975.- 57 с.

42. Zakshminarayana В. Turbulence Modeling for Complex Shear Flows // Journal AIAA.- 1986.- V.24.- П.12.-Р. 1900-1917.

43. Broadwell J.E., Dimotakis D.E. Implications of Recent Experimental Results for Modeling Reactions in Turbulent Flows // Journal AIAA.- 1986.- V.24.-n.6.- P. 885-889.

44. Ходжи У.Дж., Зин Б.Т. Развитие вихревой неустойчивости в сдвиговых слоях с градиентами температуры и плотности // Аэрокосмическая техника.-1991.- №3.- С. 24-33.

45. Lepicovsky J., Ahuja К.К., Brown W.H., Morris P.J. Acoustic Control of Free Jet Mixing // Journal of Propulsion and Power.- 1986.- V.2.- №4,- P. 323-330.

46. Давыдов A.E., Абруков C.A., Абруков B.C. Исследование структуры поющего пламени методом голографической интерферометрии // Физика горения и взрыва.- 1978.- Т. 14.- №4.- С. 132-135.

47. Островский Ю.И., Бутусов М.М., Островская Г.В. Голографическая интерферометрия. М.: Наука, 1977.- 335 с.

48. Ahuja К.К., Lepicovsky J., Burrin R.H., Noise and Flow Structure of a Tone Exited Jet // AIAA Journal.- 1982.- V.20.- №12.- P. 1700-1706.

49. Kailasanath К., Garder J.H., Boris J.B. et al. Numerical Simulations of Acoustic-Vortex Interactions in a Central-Dump Ramjet Combustor //Journal of Propulsion and Power.- 1987.-Vol. 3.- № 6.- P. 525-533.

50. Dunlap R. And Brown R.S. Expolaratory Experiments on Acoustic Oscillations Driven by Periodic Vortex Shedding // AIAA Journal.- 1981.- Vol. 19.-P 408-409

51. Yu K.H., Parr T.P., Schadow K.C. Planar mie Scattering visualization of Reacting and nonreacting supersonic coaxial jetz // In: Non-Intrusive Combustion Diagnostic. Begell-House. N.Y. 1993.- P. 504-517.

52. Афанасьев B.B., Абруков C.A., Кидин Н.И., Кузьмин А.К. Исследование условий возбуждения ламинарного кинетического поющего пламени //Физика горения и взрыва.- 1995.- Т. 31.- № 4.- С. 34-39.

53. Лаутон Дж., Вайнберг Ф. Электрические аспекты горения. М.: "Энергия", 1976.- 194с.

54. Гиневский А.С., Власов Е.В., Колесников А.В. Аэроакустические взаимодействия. М.: Машиностроение, 1978.- 176с.

55. Власов Е.В., Гиневский А.С., Каравосов Р.К. Влияние начальных условий истечения на аэродинамические и акустические характеристики турбулентных струй // Механика неоднородных и турбулентных потоков. М.: Наука, 1989.-С. 26-34.

56. Власов Е.В., Гиневский А.С. Акустические воздействия на аэродинамические характеристики турбулентной струи // Известия АН СССР,МЖГ,- 1967.-№4.-С. 133-138.

57. Сушков A.JL, Кондратьев В.И., Марчуков Ю.П. и др. Способ автоматического управления процессом горения: А. с. 626316 СССР, МКИ F 23 N 5/20.- 1978.

58. Першин Ю.Ф., Меркулов А.В. Способ автоматического управления процессом горения: А. с. 848895 СССР, МКИ F 23 N 5/20.- 1981.

59. Панченко Н.Н. Взаимодействие колебаний давлений с процессом горения // Физика горения и взрыва.- 1990,- №6.- С.83-85.

60. Кидин Н.И., Либрович В.Б., Цыпкин Г.Г. Различные модели и механизмы излучения звука в электрогидродинамических течениях и электрическом разряде в зоне горения. // Всес. семинар по электрофизике горения: Тез. докл. Караганда, 1981. - С. 63-64.

61. Кидин Н.И., Либрович В.Б. Акустические свойства продуктов горения в электрическом поле // Физика горения и взрыва.- 1977.- Т. 13,- №5.- С.659-666.

62. Сабденков К.О. Фрактальная теория перехода медленного горения в детонацию в газах // Физика горения и взрыва.- 1995.- Т.31.- №6.- С.106-112.

63. Зельдович Я.Б. К теории возникновения детонации в газах // Журнал технической физики.- 1947.- Т.17.- №3,- С.3-26.

64. Смирнов Н.Н., Панфилов И.И. Режимы развития горения и детонации в газовых смесях // Физика горения и взрыва.- 1992.- Т.28.- №5.- С.72-80.

65. Шадоф К.К., Гутмарк Э., Уилсон К.Дж., Парр Д.М., Смешение в струе, истекающей из форсунки эллиптического сечения // Аэрокосмическая техника.- 1989.- №2.- С.70-76.

66. Гутмарк Э., Шадоф К.К., Уилсон К.Дж. Динамика струй некруглой формы при сверхзвуковом горении // Аэрокосмическая техника.- 1990.-№4.- С.3-9.

67. Shadow К.С., Gutmark E.G., Parr T.P., Iu K.H. The Role of Fluid Dynamic in Active Combustion Control // Mat. of International Seminar., Intra-Chamber Processes, Combustion and Gas Dynamics of Dispersed Systems / St. Petersburg.- 1995,-P.25-28.

68. Иванов Ю.А., Сильвестров B.M. Подавление неустойчивого горения в модельной стехиометрической камере сгорания // Тез. докл. Внутрикамерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика.- Казань, 1998.- С.9.

69. Гутмарк Э., Скэдоу К.К., Парр Т.П., Парр Д.И., Уилсон К.Дж., Повышение эффективности процесса горения с помощью продольных вихрей // Аэрокосмическая техника.- 1990.- №1.- С.158-165.

70. Бродуэлл Дж.Э., Димотакис П.Э. Значение новых экспериментальных результатов для моделирования реакций в турбулентных потоках // Аэрокосмическая техника.- 1987.- №2.- С.42-47.

71. Foinsot T.Y., Trouve A.G., Veynaute D.P., Candel S.M. and Esposito E.Y. Vortex-driven acoustically coupled combustion instabilities // J. Fluid Tech, 177 :265-292 (1987).

72. Iu K.H., Trouve A.C. and Daily J.W. Low-frequency pressure oscillations in a model ramjet combustor// J. Fluid Tech, 232 : 47-22 (1991).

73. Кайласанат К., Гарднер Дж.Г., Борис Дж.П., Оран Э.С. Воздействие акустических и вихревых волн на процесс низкочастотных колебаний в осесимметричных камерах сгорания //Аэрокосмическая техника.- 1990.-№1.- С.41-47.

74. Рус Ф.В., Кегельман Дж.Т. Управление когерентными структурами в присоединяющихся ламинарных и турбулентных слоях смешения // Аэрокосмическая техника,- 1987.- №5.- С.136-146.

75. Нисиока М., Асаи М., Иосида С. Управление отрывом потока с помощью акустического возбуждения //Аэрокосмическая техника.- 1991.- №3.-С.57-65.

76. Фиалков Б.С., Плицын В.Т., Сенкевич Г.П., Магун Я.И. Способ автоматического управления процессом горения: А. с. 343116 СССР, 1972.

77. Wenaes Е. and Machesney J. Electric Field Control of Oscillatory Combustion //Combustion and Flame, 15 : 85-87 (1970).

78. Абруков C.A., Медведев H.A., Афанасьев B.B. и др. Об управлении вибрационным распространением пламени с помощью высоковольтного усилителя // Физика горения и методы ее исследования.- Чебоксары, 1975.- С.107-111.

79. Китаев А.И., Абруков С.А., Кидин Н.И. Диагностика и управление неустойчивым горением в энергетических установках с помощью модулированного плазмотрона // Физика горения и взрыва,- 1995.- Т.31.-№1.- С.46-50.

80. Лукачев С.В., Матвеев С.Г. О влиянии звука на турбулентный диффузионный факел пропана // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника.- 1988.- В.2.- С.101-103.

81. Власов Е.В., Гиневский А.С., Каравасов Р.К. Прямые и косвенные методы экспериментального обнаружения когерентной структуры турбулентных струй // Механика турбулентных потоков.- М.: Наука, 1980.- С.206-219.

82. Savas О., Gollahalli L.R. Flow structure in near-nozzle region of gas jet flames // AIAA Journal.- 1986,- V.24.- №7.- P. 1137-1140.

83. Ben B.T., Zinn B.T., Neumeier J. Application of Raleigh's criterion in active control of combustion instabilities // Archivum Combustion's.- 1995,- V.15.-n3-4.- P.287-296.

84. Neumeier J., Zinn B.T. Active Control of Combustion Instabilities with Real Time observation on unstable combustor modes, AIAA 96-0758, 34th Aerospace Sciences Meting, Exhibit, Reno, NV, January 1518,1996.

85. Медведев H.A., Максимов H.H., Афанасьев B.B., Абруков С.А. О возможности управления низкочастотными колебаниями пламени конденсированных систем с помощью электрического поля // Физика горения и методы ее исследования.- Чебоксары, 1978.- В.6.- С.28-30.

86. Татибака Т., Кимура И. Управление воспламенением и горением ТРТ дуговым разрядом на постоянном токе // Аэрокосмическая техника.-1988.-№12.- С.172-178.

87. Захаренко Д.М., Иващенко Ю.С., Садырин А.Л., Яковлев С.И. Активация горения конденсированных систем плазмохимическим методом // Физика горения и взрыва.- 1994.- №2.- С. 124-126.

88. Афанасьев В.В., Борисов В.П. Интенсификация процессов разложения твердых топлив в электрическом разряде // Тез. докл. IV Всесоюзного семинара по электрофизике горения.- Караганда, 1981.- С.55-57.

89. Афанасьев В.В., Абруков С.А., Кузьмин А.К., Никаноров В.Е., Чернов Ю.В. Исследование условий возбуждения кинетического поющего пламени //Тез. докл. «Внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика».- 1993.- С. 25-26.

90. Велихов Е.П. и др. Физические явления в газоразрядной плазме. М.: Наука, 1987.- С. 66-69.

91. Гайсин Ф.М., Сон Э.Е, Электрофизические процессы в разрядах с твердыми и жидкими электродами/ Урал. Ун-т.- Свердловск, 1989,-429с.

92. Гайсин Ф.М., Даутов Г.Ю., Исрафилов З.Х. и др. Нормальная плотность тока в поперечном потоке смеси газов// Теплофизика высоких температур.- 1987.-Т.25.-№4,- С.782-783.

93. Полулях В.П., Киселев В.И. Тлеющий разряд в турбулентном потоке// Изв. высш. учеб. Физика.-1977.-№5.- С.125-127.

94. Бедретдинов З.М., Гайсин Ф.М., Даутов Г.Ю. и др. Некоторые особенности тлеющего разряда в поперечном потоке воздуха.// Теплофизика высоких температур.-1978.-Т.16.-№2.-С.274-278.

95. Чиботарев В.П. Неконтрагированный, типа тлеющего, продольный разряд постоянного тока при атмосферных давлениях// Доклады Академии Наук СССР.-1972.-Т.206.-№2.- С.-334-336.

96. Нефедова М.Г. Влияние турбулентности потока на максимальную мощность диффузного разряда// Теплофизика высоких температур.-1974,-Т.-12.-№3.-С.682-685.

97. Гайсин Ф.М., Сон Э.Е. Возникновение и развитие объемного разряда между твердыми и жидкими электродами// Химия плазмы.-М. Атомиздат, 1990.-Т.16.- С.120-156.

98. Гайсин Ф.М., Галкмова Р.К. Приэлектродные процессы в парогазовых разрядах с нетрадиционными электродами(электролиты)// Физика и техника плазмы: Матер, междунар. конф.: В 2 т.- Минск, 1994.-Т.2.-С.147-150.

99. Галечян Г.А., Петросян С.И. Экспериментальное исследование условий устойчивости разряда в потоке газа// Квантовая электроника.-1977.- Т.-4.-№5.-С.1143-1144.

100. Быковский Ф.А. Непрерывная детонация в кольцевых камерах: Автореф. дис. д-ра техн. наук.- Новосибирск, 2000.- 32с.

101. Нечаев Ю.Н., Тарасов А.И. Организация рабочего процесса пульсирующего детонационного двигателя новой схемы //Фундаментальные и прикладные проблемы космонавтики.- 2000.- №1.-С. 17-24.

102. Быковский Ф.А., Войцеховский Б.В., Митрофанов В.В. Способ сжигания топлива: Пат. 2003923 Россия., БИ №43-44.- 1993.

103. Быковский Ф.А., Васильев А.А., Ведерников Е.Ф., Митрофанов В.В. Детонационное горение газовой смеси в радиальных кольцевых камерах // Физика горения и взрыва.- 1994.- Т. 30.- №4.- С.111-118.

104. Быковский Ф.А., Митрофанов В.В., Ведерников Е.Ф. Непрерывное детонационное сжигание топливно-воздушных смесей // Физика горения и взрыва.- 1997.-Т. 33,-№3.-С. 120-131.

105. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Обоснование необходимости разработки двигателей с непрерывным детонационным горением // Труды 27 ПДНТС.- Саратов: СВВКИУРВ, 1995.- С.70-71.

106. Смирнов Н.Н., Бойченко А.П. Переход горения в детонацию в бензино-воздушных смесях // Физика горения и взрыва.- 1986,- Т.22.- №2.- С.65-68.

107. Smirnov N.N., Panfilov I.I. Deflagration to detonation transition in combustible gas mixtures // Combustion and flame.- 1995.- n.101.- P.91-100.

108. Smirnov N.N., Turnikov N.V. Experimental Investigation of Deflagration to Detonation transition Hydrocarbon-air gaseous mixtures //Combustion and flame.- 1995.-n.100.-P.661-668.

109. Алексеев Ю. Перспективные авиационно-космические технологии и проекты США // Зарубежное военное обозрение.- 1990.- №1.- С.42-45.

110. Гельфальд Б.Е., Фролов С.Н., Цыганов С.А. Возникновение детонации при многостадийном самовоспламенении //Физика горения и взрыва,-1990.-№3.-С. 82-85.

111. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Организация замкнутого цикла работы пульсирующего двигателя детонационного горения // Труды 11 Межгосударственного ПДНТС. Саратов: СГАУ, 1999.- С.37-39.

112. Смирнов Д.Ю. Федорец О.Н. Разработка импульсного гиперзвукового ПВРД детонационного горения // Труды 26 ПДНТС. -Саратов: СВВК и УРВ.- 1994.- С.40-42.

113. Федорец О.Н., Поршнев В.А., Сорокин В.Н. Пульсирующий двигатель детонационного горения: Пат. 2066778 РФ., БИ №26 от 20.09.96.

114. Ермишин А.В., Поршнев В.А., Федорец О.Н. Пульсирующий двигатель детонационного горения типа ПорФед: Пат. 2142058 РФ., БИ №21 от 27.07.98.

115. Rotary valve multiple combustor pulse detonation engine: Пат. 5345758 США. от 13.09.94.

116. Pulse detonation apparatus with inner and outer spherical valves: Пат. 5557926 США. от 24.09.96.

117. Bratkovich Т.Е., Aarnio N.Y., Williams J.T. and Bussing T.R.A. An Introduction to Pulse Detonation Rocket engines (PDREs), AIAA 97-2742, 33rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference , Seattle, WA, July 6-9, 1997.

118. Stanley S.B., Stuessy W.S. and Wilson D.R. Experimental Investigation of Pulse Detonation Wave Phenomenon, AIAA 95-2197, 26-st AIAA Fluid Dynamics Conference, San Diego, С A, July 19-21, 1995.

119. Левин B.A., Смехов Г.Д., Тарасов А.И., Хмелевский А.Н. Расчетно-экспериментальные исследования модели пульсирующего детонационного двигателя. М.: МГУ, 1998, препринт № 42-98.

120. Смирнов Н.Н. Никитин В.Ф., Бойченко А.П., Гюрников М.В., Кульчицкий А.В. Инициирование гетерогенной детонации в циклическихдетонационных устройствах // Мат. XII Симпозиума по горению и взрыву.- Черноголовка, 2000,- Ч.П.- С. 163-165.

121. Смирнов Н.Н. Никитин В.Ф., Бойченко А.П., Гюрников М.В., Кульчицкий А.В. Переход горения в детонацию в газовых системах // Мат. XII Симпозиума по горению и взрыву.- Черноголовка, 2000.- Ч.П.-С.160-163.

122. Oppenheim А.К. Urtiev P.U. Experimental observations of the transition in an explosive gas. //Proc. Roy. Soc. 1996, A 295.13.

123. Зельдович Я.Б., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М., Сивашинский Г.И. О возбуждении детонации в неравномерно нагретом газе // Прикладная механика и теоретическая физика.- 1970.- №2.- С. 76-84.

124. Кэскан В. Исследование вибрирующих пламен // Вопросы горения и детонационных волн.- М.: Оборонгиз, 1958.- С.399-410.

125. Генош Г. Распространение пламени в трубах и закрытых сосудах // Нестационарное распространение пламени.- М.: Мир, 1968.- С. 140-231.

126. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва // Московский университет.- М., 1957.- 442 с.

127. Абруков С.А. О возникновении вибрационного распространения пламени // Исследование процессов неустойчивого горения/ Чувашский ун-т.- Чебоксары, 1984.- С. 13-17.

128. Чучкалов И.А., Абруков С.А. Вибрационное распространение пламени.-/Чувашский ун-т.- Чебоксары, 1975.- 115 с.

129. Абруков С.А. О границах вибрационного распространения пламени в узких трубах // Труды 2-й Всесоюзн. научн. техн. конф. по вибрационному и пульсационному горению/ Казанский ун-т.- Казань, 1963.- С. 13-22.

130. Абруков С.А. Зависимость пределов вибрационного распространения пламени от температуры, давления и добавки инертных примесей //

131. Третье Веесоюзн. совещание по теории горения. ч.1. Распространение пламени и детонация в газовых смесях / Изд-во АН СССР. -М., I960.- С. 44-50.

132. Гаррет Биркоф. Неустойчивость Гельмгольца и Тейлора // Гидродинамическая неустойчивость.- М.: Мир, 1964.- С. 68-94.

133. Асланов С.К., Куржунов В.В. Механизм вибрационного режима горения газовых смесей //Инженерно-физический журнал.- 1964.- Т.7.- №8.- С. 124-127.

134. Подымов В.Н. Северянин B.C., Щелоков Я.М. Прикладные исследования вибрационного горения / Казанский ун-т.- Казань, 1978.- 218 с.

135. Асланов С.К., Кононов А.В. Влияние магнитного поля на устойчивость процесса горения //Тез. докл. семинара по электрофизике горения.-Караганда, 1982.-С. 39-41.

136. Асланов С.К., Кононов А.В. Исследование вибрационного режима горения при наличии магнитного поля //Тез. докл. семинара по электрофизике горения.- Караганда, 1983. С.43-44.

137. Саламандра Г.Д. Распространение пламени в электрическом поле // Физика горения и взрыва.- 1969.- №2.- С.189-194.

138. Пантелеев А.Ф., Попков Г.А., Шебеко Ю.Н., Цариценко С.Г., Горшков В.И. Влияние электрического поля на концентрационные пределы распространения пламени пропана в воздухе. // Физика горения и взрыва. -1991.-№ 1.-е. 26-28.

139. Шебеко Ю.Н. Влияние переменного электрического поля на нормальную скорость горения органических веществ в воздухе // Физика горения и взрыва. 1982. - № 4. - С. 48-50.

140. Степанов Е.М., Дьячков Б.Г. Ионизация в пламени и электрическое поле. М.: Металлургия, 1968.-312 с.

141. Саламандра Г.Д. Распространение пламени в электрическом поле // Горение и взрыв: Материалы третьего Всесоюзного симпозиума.- М.: Наука, 1972. -.309-312.

142. Медведев Н.А. Влияние электрического поля на пределы вибрационного распространения пламени в полуоткрытой трубе // Физика горения и методы ее исследования. / Чувашский ун-т.- Чебоксары, 1972. Вып.2.- С. 79-83.

143. Малиновский А.Э., Лавров Ф.А., О влиянии электрического поля на процессы горения в газах // Физическая химия.- 1931.- №11.- Вып.3-4.- С. 530-534.

144. Wheeler R.V. Guenault Е.М. The propagation on flame in electric fields // In Journal of Chemical Society.- 1931.- P. 195.

145. Саламандра Г.Д. Фотографические методы исследования быстропротекающих процессов. М.: Наука, 1974,- 200 с.

146. Максимов Н.Н., Медведев Н.А., Михеев М.П. Исследование распространения пламени в электрическом поле // Физико-технические проблемы.- Чебоксары, 1969.- С. 34-36.

147. Фиалков Б.С. Плицын В.Т. Кинетика движения и характер горения кокса в доменной печи. М: Металлургия, 1971.- 288 с.

148. Абруков С.А., Куржунов В.В., Мездриков В.Н. Влияние электрического поля на вибрационное горение пропана. // Физика горения и взрыва.-1966.-№2. С. 68-71.

149. Абруков С.А. Теневые и интерференционные методы исследования оптических неоднородностей/ Казанский ун-т.- Казань, 1962.- 83 с.

150. Абруков B.C., Мальцев В.М. Интерферометрия процессов горения. Обзор возможностей метода. // Исследование процессов неустойчивого горения/Чувашский ун-т.- Чебоксары, 1984.- С. 87-104

151. Давыдов А.Е., Гуляев С.Н., Абруков B.C., Сайкин А.С. Оптическая голография и ее применение / Чувашский ун-т.- Чебоксары, 1985.- 88 с.

152. Фиалков Б.С., Плицын В.Т., Магун Я.И., Сенкевич Г.П. О природе "электрического шума", возникающего при горении // Физика горения и взрыва.-1971.- №3.- С. 381-391.

153. Барский Г.А., Зельдович Я.Б. О медленном распространении пламени в трубках //Журнал физической химии.- 1950.- Т. 24.- С. 589-596.

154. Ahlhein М., Gunther R. Investigation of Turbulent Reaction Fields by Ionization Measurements // AIAA Journal.- 1982.- V. 20.- N. 5.- P. 938-641.

155. Кузьмин A.A. Расчет и конструирование безынерционных печей / М. JL: Машгиз, 1961.- 223 с.

156. Афанасьев В.В. Определение переменной составляющей тепловыделения при вибрационном горении /Чувашский ун-т.Чебоксары, 1986. Деп. в ВИНИТИ 29.01.86, № 638-86 Деп. 28 с.

157. Мак-Даниель И. Процессы столкновения в ионизованных газах. М.: Мир, 1967.- 832 с.

158. Абруков С.А., Афанасьев В.В., Борисов В.П. О механизме влияния электрического поля на горение в каналах с изолированными электродами. //Физика горения и методы ее исследования/ Чуваш, ун-т,-Чебоксары, 1981.-С. 48-62.

159. Абруков С.А., Афанасьев В.В., Борисов В.П., Медведев Н.А. Исследование механизма влияния электрического поля на горение вканалах с изолированными стенками. //Физика горения и взрыва.- 1981.-№3.-С. 31-36.

160. Саламандра Г.Д., Вентцель Н.М., Федосеева И.К. Влияние поперечного электрического поля на распределение скорости газа вблизи фронта пламени //Физика горения и взрыва.- 1976.- №2.- С. 299-303.

161. Кидин Н.И., Махвиладзе Г.М. Электрическое поле ламинарного пламени с большой степенью ионизации. //Физика горения и взрыва.- 1976.- №6,-С. 865-871

162. Кидин Н.И. Электрические свойства ламинарных пламен: Дис. канд. физ.-мат. наук: 01.02.05. М.: МФТИ, 1975,- 172с.

163. Шевчук В.Г., Кондратьев Е.Н., Бойчук JI.B., Золотко А.Н. Высокоскоростные режимы волнового горения газовзвесей в полузамкнутых трубах //Физика горения и взрыва.- 1986.- №2,- С. 40-45.

164. Медведев Н.А. Влияние электрического поля на вибрационное распространение пламени в полуоткрытых каналах: Дис. канд. физ.-мат. наук. Чебоксары: ЧТУ, 1975.- 159 с.

165. Лэмб Г. Динамическая теория звука. М.: ГИФМЛ, I960.- 372 с.

166. Медведев Н.А., Афанасьев В.В., Абруков С.А. Экспериментальное исследование влияния постоянного поперечного электрического поля на вибрационное распространение пламени в каналах // Физика горения и методы ее исследования.- Чебоксары,- 1978,- С. 22-28.

167. Чучкалов И. А. К вопросу о возбуждении колебаний при распространении пламени в трубах // Физика вибрационного горения и методы ее исследования /Чуваш, ун-т.- Чебоксары, 1971.- С. 50-57.

168. Тимковский В.П. К вопросу о механизме действия высокочастотногоэлектрического поля на горение газовой смеси // Журнал экспериментальной и теоретической физики,- 1939.- Т. 9.- В.1.- С. 92-95.

169. Кидин Н.И., Либрович В.Б. Ламинарное пламя в постоянном электрическом поле //Физика горения и методы ее исследования /Чуваш, ун-т,- Чебоксары, 1976.- С. 3-21.

170. Щербаков Н.Д., Фиалков Б.С. Установка для изучения ионов в пламени на основе масс-спектрометра МХ-1307М// Тез. докл. семинара по электрофизике горения,-Караганда, 1979.-С. 1-4.

171. Махвиладзе Г.М., Мышенков В.И., Тепловой механизм увеличения нормальной скорости распространения пламени в допробойном электрическом поле // ПТМФ.- 1977.- №2.- С. 29-38.

172. Зельдович Я.Б., Компанец А.С. Теория детонации. М.: Гостехиздат.-1955.

173. Афанасьев В.В. Активное управление устойчивостью горения электрическим разрядом // Физика горения и взрыва.- 1999.- №3.- С. 4351.

174. Теория двигателей внутреннего сгорания. Л.Машиностроение, 1974.-551с.

175. Злотин Т.К., Захаров Е.А. Влияние подачи микродоз углеводородного газа в межэлектродный зазор свечи зажигания на процесс сгорания топливовоздушных смесей // Двигателестроение.- 1998,- №4,- С. 21-23.

176. Самойлов Н.Т. Снижение расхода топлива за счет подачи дополнительного воздуха в нижнюю часть цилиндра карбюраторного двигателя // Двигателестроение.- 1990.- №8.- С. 52-54.

177. Афанасьев В.В., Ильин С.В., Кидин Н.И. Управление преддетонационным ускорением пламени а полуоткрытых каналах с помощью электрического разряда // Химическая физика,- 2001.- Т. 20.-№5.- С. 12-18.

178. Afanasyev V.V., Ilyin S.V., Kidin N.I. The effect of High-Freguency electric discharge on deflagration to-Detonation Transition in Tubes //Advances in Confined Detonation.- Moscow, 2002.- P.40-43.

179. Баренблатт Г.И., Зельдович Я.Б., Истратов А.Г. О диффузионно-тепловой неустойчивости ламинарного пламени // ПМТФ.- 1964.- №4.- С. 21-26.

180. Elias Isidor. Sonic Combustion Control // Sound and Control.- 1963.- V. 2-n.2.- P. 8-12.

181. Гафуров P.А., Соловьев B.B. Диагностика внутрикамерных процессов в энергетических установках. М.: Машиностроение, 1991.- 267 с.

182. Ахметзянов A.M., Дубровский Н.Т., Тунаков А.П. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам. М. Машиностроение, 1983.- 206с.

183. Карасев В.А., Максимов В.П., Сидоренко М.К. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1978.-132с.

184. Кеба И. В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М.: Транспорт, 1980.- 247с.

185. Сиротин Н.Н., Коровкин Ю.М. Техническая диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1979.-271с.

186. Сайбен М., Кроутил Дж.К. Метод создания тестирующих ступенчатых возмущений течения в канале // Аэрокосмическая техника.- 1988.- № 2.-С.60-68.

187. Броун Р.С. Критерии, определяющие конструкцию возмущающих импульсных устройств нагнетательного типа для ракет твердого топлива //Аэрокосмическая техника.- 1987.- № 4.- С.96-104.

188. Баум Дж., Левин Дж., Ловайн Р. Неустойчивость горения в ракетных двигателях, возбуждаемая импульсами давления. Сравнение теоретических расчетов с экспериментальными // Аэрокосмическая техника.- 1989.-№6.- С Л 31-142.

189. Сушков А.Л., Кондратьев В.И., Марчуков Ю.П., Гановский Г.А. и др.: А. е., 626316 СССР, МКИ F 23 N 5/20 / БИ 1978, N 36.

190. Скляров В.А., Фурлетов В.И. Чувствительность турбулентного пламени к вынужденным периодическим звуковым колебаниям //Физика горения и взрыва.- 1986.- Т. 22.- № 6.- С. 52-58.

191. Лепиковски Дж. Диагностика крупномасштабных структур методом лазерного анемометра в струе при наличии акустического возбуждения // Аэрокосмическая техника.- 1986.-№ П.-С. 165-170.

192. Babcock W., Cattaneo А.: Пат. США кл.73-116 (G 01 m 15/00) № 3516286, заявл. 16.10.67, опубл. 23.06.70.

193. Babcock W., Cattaneo А.: Пат. США кл.181-35 (F 01 п 1/06) № 3565209, заявл. 28.02.68, опубл. 23.02.71.

194. Babcock W.R., Baher K.J., Cattaneo A.J. Musical Flames // Nature.- 1967.-V.216.- n.5116.- P.676-678.

195. Babcock W.R. e.a. Musical Flames // The Journal of the Acoustical Society of America.- 1968.- V.43.- n.6.- P.1465-1466.

196. Babcock W.R. e.a. Musical Flames // The Journal of the Audio Engineering Society.- 1969.- V.17.-P.313-314.

197. Медведев H.A., Вуллермоус М.Л., Роберте Дж.П. Излучение звука модулированным электрическим разрядом в пламени // Физика горения и методы ее исследования.- Чебоксары.-1981.- С. 101-110.

198. Medvedev N.A., Vuillermoz M.L., Roberts J. An experimental study of sound generation by modulated electrical discharge within a flame // Combustion and Flame, 44, 1982.-P.337-346.

199. Kidin N.I., Librovich V.B., Vuillermoz M.L., Roberts J.P. Teoretical model for sound output from a Pulsating arc Discharge //Progress in Astronautics and aeronautics.- 1983.- V.88.- P.305.

200. Афанасьев В.В., Медведев Н.А., Петухов В.Е. Экспериментальное исследование акустических свойств камер сгорания // В кн.: Физика горения и методы ее исследования/ Чуваш, ун-т.- Чебоксары, 1982.- С.43-46.

201. Афанасьев В.В., Гафуров Р.А., Китаев А.И. и др. Экспериментальное исследование излучения акустических волн модулированным ВЧ-плазмотроном // Физика горения и методы ее исследования/ Чуваш, ун-т.Чебоксары, 1983.- С.72-76.

202. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М.: Иностранная литература, 1957.- 726 с.

203. Тиндаль. Звук. М., 1922.- 319с.

204. Medvedev N., Vuillermoz M., Roberts J., Abrukov S. and Borisov V. Sound Emission from flames Exited by a Modulated Electric Field //Just, of Acoustic, Sping Conference, 1980, Unif of London, P.341-344.

205. Kidin N.I. Spherically Symmetrical Model for Sound Emission on from an oscillating in Combustion Flow // Acoustics Letters.- 1980.- V3.- n.12. P. 212214.

206. Кидин Н.И. Генерация звука с помощью модулированного разряда локализованного в зоне горения // Исследование процессов неустойчивого горения.- Чебоксары, 1984.- С.125-132.

207. Burchard J., Preminilary Investigation of the Electrothermal Loudspeakers //Combustion and Flame.- 1969.- V.13.- P. 82-86.

208. Sodha M.L., Tripathi V.K. and Sharma J.K. Flame Loudspeakers //Acoustica.-1978.- V.40.- P. 68-69.

209. Тимошенко В.И. , Исследование эффекта электроакустического преобразования в низкотемпературной плазме. // Акустический журнал.-1973.- т. 19.- №5.- С.788-789.

210. William A. Saxton Observation of Sound Waves Generated by d.c. Discharged //Journal of applied Physics.- 1965.-V.36,- n.5.- P. 1796-1797.

211. Тихомиров И.А. высокочастотные факельные плазмотроны и их применение. // Изв. СО АН СССР (серия технических наук).- 1980.- № 8,-В.2.- С.3-13.

212. Марусин В.В., Тихомиров И. А., Юрьев Ю.Г. Исследование акустического эффекта факельного разряда при амплитудной модуляции высокочастотного поля. //Известия ТПИ.- Томск, 1967.- т. 162.- С. 198-203.

213. Ackerman Е., Antony A., Oda F. Corona-Type Loudspeaker for Animal Studies. Acoustical Society of America.-1961.- V.33.- n.12.- P. 1708-1712.

214. Тихомиров И.А., Карелин А.И., Теплоухов В.Jl., и др. Свойства и особенности ВЧ-разрядов и их практическое применение. // Аппаратура иметоды исследования плазмы ВЧ-разрядов/ Изд-во ТГУ.- Томск, 1976.-С.4-16.

215. Тихомиров И.А., Тихомиров В.В., Сергеев В.Н. О возможности использования амплитудно-модулированной плазмы высокочастотного факельного разряда в плазмохимической технологии. // Мат. II симпозиума в плазмохимии.- Рига, 1975.- т.2,- С. 99-102.

216. Тихомиров И.А., Сергеев В.Н., Шишковский В.И. и др. Генерирование потоков АМ-плазмы ВЧ-разрядов и характеристика ее свойств. // Изв. вузов Физика.- 1978.- № 5. Деп. в ВИНИТИ № 545-78 от 16.02.78.

217. Плоткин Е.И. Громкоговоритель на факельном разряде и увеличение его коэффициента полезного действия // Изв. Вузов.- I960.- т.З.- С. 9-16.

218. Жуков М.Ф. Основы расчета плазмотронов линейной схемы. Новосибирск, 1979.

219. Коротков А.С., Костылев A.M., Коба В.В. и др. Генераторы низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1969.- 127 с.

220. Бомберг Е.А., Древсин С.В. Способ получения высокочастотного кольцевого разряда в воздухе: А. с. 150188 СССР.

221. Гойхман В.Н., Цукерник З.С. Способ возбуждения безэлектродного индукционного разряда: А. с. 226051 СССР.

222. Дандарон Г.Н., Даутов Г.Ю., Мустафин Г.М. Исследование влияния температуры газа на потенциал пробоя // ПМТФ.- 1970.- №1.- С. 138-141

223. Гайсин Ф.М., Гизаттулина Ф.А., Мухамадияров Х.Т. Некоторые результаты эксперементальных исследований электрического пробоянагретых газов// Теплофизика высоких температур,- 1979.-Т.17.-№5.-С.946-948.

224. Красильников В.А. Звуковые и ультразвуковые волны. М.: Физматгиз, I960.- 575 с.

225. Блинова Л.П. Акустические измерения. М.: Стандарт, 1971.- 271 с.

226. Теория термической электродуговой плазмы /Под ред. М.Ф. Жукова, А.С. Коротеева/Изд-во "Наука".- Новосибирск, 1987.- С. 45-48.

227. Намитоков К.К., П.Л. Пахомов, С.Н. Харин. Математическое моделирование процессов в газоразрядной плазме /. Изд-во "Наука",-Алма-Ата, 1988.-С. 50-77.

228. Бербасов В.В. Теоретические исследования влияния различных газодинамических полей на свойства электрической дуги /Автореф. дисс. к.ф.-м.н.- Новосибирск, 1980.- 17 с.

229. Глебов Г.А., Матвеев В.Б. Использование полиномиальной аппроксимации профиля статического давления при расчете закрученного течения в трубе. // Изв. вузов серия "Авиационная техника". 1985. - № 3. - С. 28-33.

230. Попов Л.В., Столов А.Л. Некоторые исследования факельного разряда /Учен. зап. КазГУ, Казань, 1953.- т.113.- вып. 9.- С. 81-141.

231. Электродуговые плазмотроны. Рекламный проспект. /Под ред. М.Ф. Жукова.- Новосибирск, 1980.- 84 с.

232. Андерсон Дж. Э. Явления переноса в термодинамической плазме. М.: Энергия, 1972.- 151 с.

233. Осипова Т.В. Оптические методы исследования дуги переменного тока в продольном потоке воздуха. /Автореф. дисс. к.т.н. М., 1969.- 21 с.

234. Шилин Н.В., Никуев Ю.А., Восстанавливающаяся электрическая прочность в выключателях высокого напряжения. //Электричество.- 1984, №2.- С. 28-33.

235. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992.- 661с.

236. Крол Н., Тройвелпис А. Основы физики плазмы. М.: Мир, 1975.- 525с.

237. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986,- 736с.

238. Брон О.Б., Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. Л.:Энергия, 1975.- 211с.

239. Артемов В.И., Левитан Ю.С., Синкевич О.А. Неустойчивости и турбулентность в низкотемпературной плазме. М.: МЭИ, 1994. 412 с.

240. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.Н. Теория ракетных двигателей. 4-е изд., Под ред. В.П. Глушко. М.: Машиностроение, 1989.- 484 с.

241. Блохинцев А.И. Акустика неоднородной движущейся среды. М.: Наука, 1981.- 206с.

242. Газоструйные излучатели звука и их применение для интенсификации технологических процессов. Обзорно-аналитическая информация /ЦНИИ «Румб». М., 1980.- 93с.

243. Салимов М.А., Дъячков Б.Г. Стабилизация пламени за дисковым стабилизатором в условиях электрического разряда //Тез. док. научно-практического семинара по электрофизике горения.- Караганда, 1987.-С.65-66.

244. Кармалита В.А., Фурлетов В.И. Авторегрессионный метод определения декремента и частоты собственных колебаний газа в камерах сгорания //Физика горения и взрыва.- 1987.- №6.- С.33-40.

245. Кармалита В. А., Фурлетов В.И. Экспериментальная проверка авторегрессионного метода определения декремента и частоты собственных колебаний в камерах сгорания //Физика горения и взрыва.-1988.-№2. С.65-70.

246. Китаев А.И. Диагностика и управление неустойчивым горением в энергетических установках с помощью модулированного плазмотрона: Дис. канд. физ.-мат. наук: 01.02.05. Чебоксары.: ЧГУ, 1992.-149 с.

247. Tadao Такепо. Experimental studies on Driving Mechanism on the High Frequency Combustion oscillation in a Premixed Gas Roket //ISAS Report № 420,-1968.- V.3.- №2.- P. 52-59.

248. Зав. Лабораторией термогазодинамики д.т.н., профессор

249. Зав. Лаборатории прикладной механикисплошных сред , к.ф.-м.н. роа^б^А.Н.Рожков

250. Зав. каф. теплофизики д.ф.-м.н., профессор1. B.C. Абруков

251. Утверждаю: Главный инженер Чебоксарской ТЭЦ-2 ОАО «Чувашэнерго»1. Столяров С.Д.а (oyмая 2004 г.1. АКТиспользования результатов диссертационной работы Афанасьева В.В. «Диагностика и управление устойчивостью горения электрическими полями и разрядами».

252. УТВЕРЖДАЮ» енеральный директор

253. ШКШПО «Институт ^^щФдШшционных инноваций»1. И.П. Данилов2004 г.1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы Афанасьева Владимира Васильевича «Диагностика и управление устойчивостью горения электрическими полями и разрядами».

254. Зав. кафедрой £22 д.т.н., профессор —^^^^^^^Яфегалин А.Ф.1. Рук. сектора диагностик^к.т.н., доцент Науч. сотрудник1. Сафин Д.Н.

255. Информация о конкурсе им. Ю.И. Островского

256. Комиссия отмечает высокий научный уровень представленных работ и выражает благодарность всем авторам, принявшим участие в конкурсе.

257. Комиссия объявляет очередной конкурс 2000г. на лучшие работы в области оптической голографии и голографической интерферометрии.

258. Более подробную информацию можно получить по телефону (812)2479185 или по e-mail: Galina.Dreiden@pop.ioffe.rssi.ru

259. Председатель комисии, академик РАН1. Ю.Н.Денисюк