Изучение распространения пламени в инертной пористой среде, смоченной топливом, привело нас к обнаружению нового испарительно-диффузионного режима горения. Для изучения механизма распространения пламени в этом режиме нами предложен новый подход к изучению поверхностных пламен, позволяющий решать не только эту конкретную задачу, но и исследовать широкий спектр проблем горения сложных топлив (полимеров, древесины и др.). Подход включает изучение поверхностного горения при независимом изменении свойств газовой и твердой фаз. Это достигается выбором параметров в системе “пленка жидкого топлива на металлической подложке”. При этом оказывается возможным исследовать фильтрационное горение, спиновое горение и другие аспекты горения гетерогенных систем в различных условиях, моделировать пламена с многостадийной кинетикой тепловыделения.

В экспериментальном исследовании выяснен характер распространения поверхностных пламен. Обнаружены и описаны различные режимы распространения: стационарные (низкоскоростной, высокоскоростной, гравитационный, двухстадийный), осциллирующие (спиновый, пульсирующий, регулярный), нестационарные (гашение пламени, формирование стационарного режима и др.). Важно, что впервые экспериментально показано существование диффузионных газофазных спиновых пламен.

Установлено, от каких параметров и как зависят реализация различных режимов горения и скорость распространения пламени. Изучено влияние физико-химических свойств топлива и металлической подложки, ориентации и размеров образцов на реализуемость режимов, скорость и пределы распространения пламен.

На основе экспериментальных данных развиты физические модели распространения пламени в различных стационарных режимах горения, установлены механизмы горения. Показана доминирующая роль молекулярного тепло-массопереноса в газовой фазе при высокоскоростном режиме горения (скорость волны горения порядка 100 см/с), кондуктивной теплопроводности в твердой фазе - при низкоскоростном режиме горения (скорость порядка 1 см/с) и свободно-конвективного теплообмена – в гравитационном режиме (скорость порядка 10 см/с). Установлен механизм спинового и пульсирующего режимов горения.

Построены математические модели стационарного распространения одно и двухсторонних пламен (новый аналог стадийных пламен, с двумя последовательными стадиями) при низкоскоростном режиме горения. Проведено сравнение рассчитанных скоростей распространения пламени, взаимного расположения пламен и температурного профиля с экспериментальными данными. Показано, что модели адекватно описывают основные наблюдаемые в эксперименте закономерности волн горения.

Дана интерпретация ранее установленного парадоксального факта повышения давления в закрытом сосуде с инертной пористой средой, смоченной жидким топливом в далекой запредельной области определяющих параметров распространения пламени.

Результаты этого цикла работ имеют важное значение для теории поверхностных пламен и решении многих прикладных задач, в том числе пожаровзрывобезопасности и спецтехники.

1. "Flame propagation in vessels with inert porous medium wetted with fuel", 17-th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems. Germany. 1999. http://reaflow.iwr.uni-heidelberg.de/~icders99/program/papers/051-100/057.pdf
2. "Распространение пламени над пленкой жидкого топлива на металлических подложках"//Физика горения и взрыва. 2000. - Т. 36, N 3. С. 25-30.
3. "Диффузионное горение пленки жидкого топлива на металлической подложке"// Физика горения и взрыва. 2000. -Т. 36, No 5. С. 12-21.
4. "Спиновый режим газофазного горения конденсированного топлива"//Доклады РАН. 2000. - Т. 375, N 3. с. 355-357.
5. "Combustion regimes of liquid fuel film on thermally thin metallic substrate"//in Fire and Explosion Hazard, Proceedings of the Third International Seminar on Fire and Explosion Hazards, Eds.: Derek Bradley, Dougal Drysdale, Georgy Makhviladze. Centre for Research in Fire and Explosion Studies, University of Central Lancashire, Preston, United Kingdom, 2001, p. 379-388.
6. "Flame Spread over Thermally Thin Layer System "Metallic Substrate - Fuel Film"//18-th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems, Seattle, USA, 2001. http://www.engr.washington.edu/~uw-epp/icders/abstracts/133.htm
7. "Взаимодействие двух диффузионных пламен, распространяющихся вдоль металлической подложки, смоченной топливами"// Физика горения и взрыва. 2003. -Т. 39, No 6. С. 28-37.