Detonations in hydrogen-methane-air mixtures in semi confined flat channels

Wojciech Rudy , Mateusz Żbikowski , Andrzej Teodorczyk

Abstract

The aim of this work was to determine the influence of methane addition on the critical layer thickness h* and its relation to detonation cell size (λ) for stable detonation propagating in semi-confined, non-obstructed channel filled with uniform, stoichiometric hydrogen-methane-air mixtures. Three types of gaseous mixture composition were used: 0%, 5% and 10% of methane volume fraction in the mixture with hydrogen. The critical height h*, detonation cell size λ and critical relation h*/λ were defined for each investigated mixture showing that detonation in stoichiometric hydrogen-air mixture may propagate in semi-open channel only when the channel height is very close to, or exceeds, 3 cell sizes. Methane addition to the investigated combustible mixture increases the critical h*, however h*/λ ratio increases as well to 3.1 and 3.4 for 5% and 10% methane fraction, respectively.
Author Wojciech Rudy ITC
Wojciech Rudy,,
- The Institute of Heat Engineering
, Mateusz Żbikowski ITC
Mateusz Żbikowski,,
- The Institute of Heat Engineering
, Andrzej Teodorczyk ITC
Andrzej Teodorczyk,,
- The Institute of Heat Engineering
Journal seriesEnergy, ISSN 0360-5442
Issue year2016
Vol116
No3
Pages1479-1483
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishdetonacja, wodór, mieszanina wodór-metan, komórka detonacji
Keywords in English Detonation; Hydrogen; Hydrogen-methane mixtures; Detonation cell size
Abstract in PolishCelem niniejszej pracy było określenie wpływu dodatku metanu do wodoru na krytyczną grubość warstwy h* i jej relację do wielkości komórki detonacyjnej (lambda) dla stabilnej detonacji propagującej w półotwartym, gładkim kanale wypełnionym jednorodną stechiometryczną mieszaniną wodorowo-metanowo-powietrzną. Wykorzystano 3 różne mieszaniny o udziale 0%, 5% oraz 10% (vol.) metanu w paliwie. Krytyczna wysokość h*, wielkoćć komórki detonacyjnej lambda oraz krytyczna relacja h*/lambda została określona dla każdej mieszaniny. Wyniki badań pokazały, że detonacja może propagować w stechiometrycznej mieszaninie wodorowo-powietrznej jeśli grubość warstwy palnego gazu jest bliska trzem komórko detonacyjnym. Dodatek metanu do paliwa zwiększa wysokość krytyczną h* jednak stosunek h*/lambda zwiększa się również do wartości 3.1 i 3.4 odpowiednio dla dodatku 5% i 10% metanu w paliwie
DOIDOI:10.1016/j.energy.2016.06.001
URL http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544216307733
Languageen angielski
Score (nominal)45
ScoreMinisterial score = 45.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 45.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Publication indicators WoS Impact Factor: 2016 = 4.52 (2) - 2016=5.182 (5)
Citation count*5 (2018-02-13)
Cite
Share Share



* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back