name: Кинетика процессов горения, конверсии оксидов азота и углеводородов, стимулированных наносекундными разрядами
keyword_list: химическая кинетика горение углеводородов удаление оксидов азота наносекундный разряд двигатель внутреннего сгорания неравновесная низкотемпературная плазма численное моделирование многостадийное воспламенение
abstract: В диссертационной работе разработаны теоретические положения кинетических механизмов в процессах конверсии токсичных примесей, воспламенения и горения в топливных смесях и продуктах сгорания, активированных неравновесной плазмой наносекундных разрядов. Эффективность воздействия плазмы обусловлена наработкой химически активных частиц электронным ударом. Использование активации рабочей среды импульсно-периодическим наносекундным разрядом обеспечивает энергетическую эффективность конверсии токсичных примесей в газофазном реакторе и достижение режима стабильного горения в химическом реакторе сжатия (аналог компрессионного двигателя). Разработанная многофункциональная кинетическая модель и ее численная реализация в моделях газофазных реакторов позволила решить широкий круг задач по низкотемпературному окислению NOх, конверсии различных токсичных веществ (оксидов серы, формальдегида, этилена, пропилена, нафталина и др.) и горению обедненных топливных смесей, проявляющих многостадийное воспламенение.
  Показано, что разряд не подавляет, а стимулирует развитие и увеличивает интенсивность холодного пламени, а также уменьшает немонотонное окисление смеси с ростом начальной температуры, вплоть до подавления отрицательного температурного коэффициента скорости окисления. На этой основе предложен способ организации горения обедненной смеси в компрессионном двигателе путем изменении реакционного пути протекания низкотемпературной стадии горения и стимулирования авто-воспламенения от сжатия, что позволяет улучшить состав выхлопа по CO и несгоревшим углеводородам без значительного увеличения концентрации NOx по сравнению с термическими NOx. Разряд способствует дополнительному выделению тепла за счет химических реакций с участием пероксидов на критической стадии сжатия. Это приводит к тому, что при воспламенении горение продолжается, а не гаснет на стадии расширения продуктов сгорания при нисходящем движении поршня.  
  Показано, что значительное влияние высокочастотного коронного разряда на воспламенение и режим распространения волны горения объясняется стимуляцией кинетического механизма окисления при низких и промежуточных температурах.
  Построена кинетическая химическая модель конверсии NOx в продуктах сгорания дизельного двигателя, содержащих в качестве добавок C2H4 и C3H6 при инициации процесса наносекундным разрядом.
  Показана важная роль возбужденных молекул азота  в разложении нафталина в биогазе при инициации наносекундным разрядом, а также  необходимость учета ион-молекулярных, электрон-ионных реакций и диссоциативной рекомбинации. 
  Разработан метод учета неоднородного распределения образования реагентов, связанного со стримерной структурой наносекундного разряда и многоимпульсной подачей энергии. Метод применен для создания модели реактора для удаления токсичных примесей, и расчета состава и нагрева области, активированной высокочастотным коронным разрядом в компрессионном двигателе.
chairman_dissertation_council.name: Николай
chairman_dissertation_council.surname: Андреев
chairman_dissertation_council.patronymic: Евгеньевич
chairman_dissertation_council.position: заместитель председателя совета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: V-5835-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7101908381
chairman_dissertation_council.rinc_id: 18283
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Андрей
organization_supervisor.surname: Гавриков
organization_supervisor.patronymic: Владимирович
organization_supervisor.position: зам.директора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.27.07
rubrics.name: Элементарные процессы в плазме
rubrics.code: 31.15.27
rubrics.name: Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
rubrics.code: 29.27.51
rubrics.name: Применение плазмы
rubrics.code: 29.27.43
rubrics.name: Газовый разряд
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
oecds.code: 02.04.II
oecds.name: ENGINEERING, CHEMICAL
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Физика плазмы
speciality_codes.code: 01.04.08
opponents.fio: Акишев Ю.С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Александров Н. Л.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Лебедев Ю. А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ОИВТ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1027739271009
protection_organization.supervisor_name: ОЛЕГ
protection_organization.supervisor_surname: ПЕТРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ФЕДОРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ОИВТ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1027739271009
author_organization.supervisor_name: ОЛЕГ
author_organization.supervisor_surname: ПЕТРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ФЕДОРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения