Влияние внешнего электростатического поля на горение уротропина

Илья Александрович Зур; Александр Сергеевич Федотов

doi:10.33581/2520-2243-2020-2-42-49

Авторы

Илья Александрович Зур Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0003-3108-4991
Александр Сергеевич Федотов Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

уротропин, горение, ионный ветер, затухание

Поддерживающие организации

Авторы выражают глубокую признательность заведующему кафедрой физики Лицея БГУ Л. Г. Марковичу и учителю физики высшей квалификационной категории Лицея БНТУ С. И. Глущенко за плодотворные научные дискуссии и помощь при постановке и проведении эксперимента.

Аннотация

Исследуется воздействие электрического поля на горение уротропина. Установлена оптимальная для тушения пламени пространственная конфигурация электродов; изучена динамика воздушных потоков, вызванных ионным ветром; определено пороговое значение напряженности электрического поля, приводящее к затуханию уротропинового образца. Разработана экспериментальная установка для изучения взаимодействия электрического поля с низкотемпературным пламенем. Предложено выражение, основанное на уравнении движения, связывающее скорость движения частиц частично ионизированного газа, вязкость, степень ионизации газа и напряженность внешнего электрического поля. Показано, что приводящая к прекращению горения уротропинового образца напряженность внешнего электрического поля возрастает с уменьшением межэлектродного пространства и составляет от 80 до 135 кВ/м при межэлектродном расстоянии 0,4 и 0,1 м соответственно. Полученные результаты могут быть использованы для эффективного тушения возгораний в компактных устройствах, работающих на сухом горючем.

Биографии авторов

Илья Александрович Зур, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

студент физического факультета
Александр Сергеевич Федотов, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук; старший преподаватель кафедры компьютерного моделирования физического факультета

Библиографические ссылки

Friedman AN, Stoliarov SI. Acoustic extinction of laminar line-flames. Fire Safety Journal. 2017;93:102–113. DOI: 10.1016/j.firesaf.2017.09.002.
Sher E, Pinhasi G, Pokryvailo A, Bar-On R. Extinction of pool flames by means of a DC electric field. Combustion and Flame.1993;94(3):244–252.
Kim MK, Chung SH, Fujita O. Effect of AC electric fields on flame spread over electrical wire. Proceedings of the Combustion Institute. 2011;33(1):1145–1151.
Kantorovich BV. Osnovy teorii goreniya i gazifikatsii tverdogo topliva [Fundamentals of the theory of combustion and gasification of solid fuel]. Moscow: Izdatel’stvo Akademii nauk SSSR; 1958. 601 p. Russian.
Stan Bray SB. Making simple model steam engines hardcover. Ramsbury: Crowood Press; 2005. 192 р.
Goldfeld MG, editor. Khimiya i obshchestvo [Chemistry and society]. Gololobov MYu, translator. Moscow: Mir; 1995. 559 p. Russian.
Merritt JR, Herington L, Jones SB, Sayed Y. Analysis of hexamine combustion. American Industrial Hygiene Association Journal. 1991;52(1):30–33. DOI: 10.1080/15298669191364271.
Tideman BG, Sciborsky DB. Khimiya goreniya [Combustion chemistry]. Leningrad: OGIZ; 1935. 356 p. Russian.
Bokun HS, Di Caprio D. Potential and charge-carrier concen-tration distributions in solid electrolyte between flat electrodes. Journal of the Belarusian State University. Physics. 2018;2:71–80. Russian.
Stepanov EM, D’yachkov BG. Ionizatsiya v plameni i elektricheskoe pole [Ionization in a flame and electric field]. Moscow:Metallurgiya; 1968. 311 p. Russian.
Instant Flame Suppression. Phase II. Final Report. Cambridge: Defense Advanced Research Projects Agency, Harvard University; 2008. Report No.: 13-F-1078.