ФГБУ ВНИИПО МЧС России

научно-технический журнал

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ISSN 2411-3778   eISSN 2782-3199

2022-2_Стр._20-28

 

Приобрести полный текст статьи

УДК 536.4

https://doi.org/10.37657/vniipo.pb.2022.107.2.001

 

ПРЕДЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ЗАЖИГАНИЯ ЖИДКИХ БИОТОПЛИВ ПРИ РАЗНЫХ СХЕМАХ НАГРЕВА

Дмитрий Владимирович Антонов1, Сергей Николаевич Копылов2,3, Павел Александрович Стрижак1

 

1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия

2Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ФГБУ ВНИИПО МЧС России), г. Балашиха, Московская область, Россия

3Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия

 

Аннотация. Жидкие биотоплива из отходов растительного происхождения считаются перспективными для энергетического и транспортного секторов. Безопасные и эффективные условия их зажигания при разных схемах нагрева образцов существенно отличаются. Как следствие, нередко регистрируются пожароопасные условия, сопровождающиеся нерегламентированными возгораниями. В настоящей работе приведены результаты экспериментальных исследований критических условий зажигания группы жидких биотоплив при кондуктивной, конвективной, радиационной схемах нагрева. Установлены критические температуры и тепловые потоки, достаточные для зажигания и перехода к стационарному горению. Определена связь этих характеристик с начальными размерами капель и частиц топлива, а также компонентным составом.

Ключевые слова: жидкие биотоплива, воспламенение, предельные условия зажигания, схемы нагрева, микрофрагментация капель

Благодарности: исследование выполнено при поддержке гранта Президента Российской Федерации (МД-1616.2022.4).

Для цитирования: Антонов Д.В., Копылов С.Н., Стрижак П.А. Предельные условия зажигания жидких биотоплив при разных схемах нагрева // Пожарная безопасность. 2022. № 2 (107). С. 20–28. https://doi.org/ 10.37657/vniipo.pb.2022.107.2.001.

 

Список литературы

  1. Lior N. Energy resources and use: The present situation and possible paths to the future. Energy, 2008, vol. 33, рр. 842–857.
  2. Zorpas A.A., Pociovălişteanu D.M., Georgiadou L., Voukkali I. Environmental and technical evaluation of the use of alternative fuels through multi-criteria analysis model. Progress in Industrial Ecology, An International Journal, 2016, vol. 10, рр. 3–15.
  3. Du S., Yuan S., Zhou Q. Numerical investigation of co-gasification of coal and PET in a fluidized bed reactor. Renewable Energy, 2021, vol. 172, pp. 424–439.
  4. Ifa L., Yani S., Nurjannah N., Darnengsih D., Rusnaenah A., Mel M., Mahfud M., Kusumad H.S. Techno-economic analysis of bio-briquette from cashew nut shell waste. Heliyon, 2020, vol. 6, 05009 p.
  5. Picchio R., Latterini F., Venanzi R., Stefanoni W., Suardi A., Tocci D., Pari L. Pellet production from woody and non-woody feedstocks: A review on biomass quality evaluation. Energies, 2020, vol. 13, 2937 p.
  6. Chen R., Wilson M., Leong Y.K., Bryant P., Yang H., Zhang D.K. Preparation and rheology of biochar, lignite char and coal slurry fuels . Fuel, 2011, vol. 90, pp. 1689–1695.
  7. Melo-Espinosa E.A., Bellettre J., Tarlet D., Montillet A., Piloto-Rodrнguez R., Verhelst S. Experimental investigation of emulsified fuels produced with a micro-channel emulsifier: Puffing and micro-explosion analyses. Fuel, 2018, vol. 219, pp. 320–330.
  8. Sudan Reddy Dandu M., Nanthagopal K. Tribological aspects of biofuels – A review // Fuel, 2019, vol. 258, 116066 p.
  9. Antonov D.V., Nyashina G.S., Strizhak P.A., Romanov D.S. Micro-explosive droplet fragmentation of environmentally promising coal-water slurries containing petrochemicals. Fuel, 2021, vol. 283, 118949 p.
  10. Елисеев Ю.Н., Чешко И.Д., Соколова А.Н. Экспертная дифференциация поджога автомобиля и его загорания в результате утечки топлива // Пожарная безопасность. 2007. № 1. С. 97–104.
  11. Перспективные конструкции устройств самотушения проливов горящих моторных топлив / И.А. Болодьян, В.А. Угорелов, С.А. Каплоухий, А.А. Бельков // Пожарная безопасность. 2021. № 3. С. 39–46.
  12. Antonov D.V., Piskunov M.V., Strizhak P.A. Antonov D.V., Piskunov M.V., Strizhak P.A. Explosive disintegration of two-component drops under intense conductive, convective, and radiant heating. Applied Thermal Engineering, 2019, vol. 152, pp. 409–419.
  13. Yaws L.C. Yaws’ handbook of thermodynamic and physical properties of chemical compounds. Knovel, 2003.
  14. Glushkov D.O., Lyrshchikov S.Yu., Shevyrev S.A., Strizhak P.A. Burning Properties of Slurry Based on Coal and Oil Processing Waste. Energy and Fuels, 2016, vol. 30, pp. 3441–3450.
  15. Nebuchinov A.S., Lozhkin Y.A., Bilsky A.V., Markovich D.M. Combination of piv and plif methods to study convective heat transfer in an impinging jet. Experimental thermal and fluid science, 2017, vol. 80, pp. 139–146.
  16. Antonov D.V., Kuznetsov G.V., Strizhak P.A., Rybdylova O., Sazhin S.S. Micro-explosion and autoignition of composite fuel/water droplets. Combustion and Flame, 2019, vol. 210, pp. 479–489.
  17. Zhang Y., Huang R., Huang S., Zhou P., Rao X., Zhang G., Qiu L. Experimental study on puffing, auto-ignition and combustion characteristics of an n-pentanol-diesel droplet. Energy, 2021, vol. 223, 119994 p.
  18. Avulapati M.M., Megaritis T., Xia J., Ganippa L. Experimental understanding on the dynamics of micro-explosion and puffing in ternary emulsion droplets. Fuel, 2019, vol. 239, pp. 1284–1292.
  19. DoЯ M., Bдnsch E. Numerical study of single droplet drying in an acoustic levitator before the critical point of time. Chemical Engineering Science, 2022, vol. 248, 117149 p.
  20. Tao C., Miao K., Tang F., Qian Y., Zhang Y., Meng S., Wang C., Jiang B. Evaporation and combustion characteristics for a droplet of lubricating oil and gasoline. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2021, vol. 127, 105513 p.

 

 

Информация об авторах

 

Д.В. Антонов – младший научный сотрудник, ORCID 0000-0002-2763-2708, antonovdv132@gmail.com;

С.Н. Копылов – доктор технических наук, главный научный сотрудник, доцент кафедры «Химическая физика», firetest@mail.ru;

П.А. Стрижак – доктор физико-математических наук, профессор Инженерной школы энергетики, ORCID 0000-0003-1707-5335, pavelspa@tpu.ru.

 

Статья поступила в редакцию 18.02.2022; одобрена после рецензирования 03.03.2022; принята к публикации 25.03.2022.

 

Последние выпуски
Контакты
Адрес редакции:

микрорайон ВНИИПО, дом 12, город Балашиха, Московская область, 143903, Россия


Телефоны
+7 (495) 521-23-33 (гл.ред.), +7 (495) 524-98-70 (редакция)
Электронная почта
vniipo@vniipo.ru vniipo_onti@vniipo.ru


Количество выделенной памяти: 7 Mb
Страница сгенерирована за 0.275432 сек.