Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Физика горения и взрыва

1997 год, номер 4

1.
О природе серебристых облаков и озонного слоя Земли

Ю. А. Николаев, П. А. Фомин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева,
630090 Новосибирск
Страницы: 3-13

Аннотация >>
Теоретически установлено, что на высоте 120 км происходит самовоспламенение водорода, на высоте 165÷200 км он практически полностью выгорает, а еще выше из-за горения его концентрация падает пропорционально давлению. Поэтому водород не покидает атмосферу Земли. Образующийся при сгорании водорода водяной пар опускается вниз и на высоте ∼85 км при определенных температурных условиях может превратиться в мельчайшие льдинки, количества которых достаточно для образования хорошо видимых в сумерках серебристых облаков. В том же процессе горения водорода образуется атомарный кислород, который, соединяясь с молекулярным кислородом, превращается в озон. Причем мощность этого источника озона пропорциональна концентрации водорода у поверхности Земли и может превосходить все остальные. Это обстоятельство заставит, по-видимому, по-новому взглянуть на причины возникновения озонного слоя и озонных «дыр». Энергия, выделяющаяся при горении водорода, достаточна для объяснения существования термосферы.


2.
О пределах распространения пламени по запыленному газу

А. Ю. Крайнов, В. А. Шаурман
Томский государственный университет, 634050 Томск
Страницы: 14-20

Аннотация >>
Рассмотрена задача о пределах распространения пламени по газу, запыленному инертными частицами, при наличии внешнего теплоотвода. Математическая модель основана на нестационарной тепло диффузионной двухтемпературной модели горения газа в присутствии инертных частиц. Задача решалась методом установления. Проведено параметрическое исследование, найдены критические значения параметра, характеризующего внешний теплоотвод. Определена область параметров дисперсной фазы, при которой двухтемпературность среды несущественна, и для этого случая получена аналитическая оценка критических параметров на срыве горения. На срыве горения скорость нормального распространения пламени в запыленном газе уменьшается в √e раз по сравнению со скоростью распространения пламени в запыленном газе в адиабатических условиях.


3.
Расчетно-экспериментальное исследование сжигания мазута при коэффициентах избытка оксилителя, меньших единицы

Г. Н. Волчкова, П. А. Егоянц, В. К. Иконников, А. И. Кузьмин, С. С. Харченко
РНЦ «Прикладная химия», 197198 Санкт-Петербург
Страницы: 21-30

Аннотация >>
Предложена математическая модель исследуемого процесса, в которой капли мазута моделируются каплями углеродной суспензии. Горение и пиролиз паров жидкой части горючего рассматривались в диффузионном приближении. При моделировании горения углеродных частиц учитывались диффузионные и кинетические процессы. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования выявили определяющее влияние на полноту сгорания мазута процессов сажеобразования при его пиролизе и излучения образующихся частиц сажи. Предложен и реализован способ сжигания мазута с пониженным сажеобразованием.


4.
Дефлаграция в негерметичном объеме с внутренними препятствиями

В. В. Мольков, В. В. Агафонов, С. В. Александров
ВНИИ противопожарной обороны, 143900 Балашиха-3
Страницы: 31-38

Аннотация >>
Описаны эксперименты по дефлаграции в негерметичном сосуде объемом 11 м3 с внутренними препятствиями в виде набора решеток из металлических стержней. Приведены экспериментальные и расчетные зависимости изменения давления взрыва от времени. Определено влияние параметров решеток (диаметра стержня и размера ячейки, проемности и числа решеток, расстояния между решетками и порядка их расположения) на динамику взрыва и степень турбулизации горения внутри сосуда. Впервые получены количественные данные по степени турбулизации горения в сосуде большого объема с препятствиями в виде набора решеток, которые в ряде случаев существенно превышают полученные ранее значения фактора турбулизации. Показано, что в соответствии с теоретическими предсказаниями максимальное давление взрыва коррелирует не просто со значением фактора турбулизации, а с отношением фактора турбулизации к коэффициенту расхода. Предложена формула для расчета этого отношения.


5.
Диффузионно-кинетическая модель горения угольных частиц в газовом потоке

В. И. Быков, Т. И. Вишневская,* Н. М. Цирульниченко**
Вычислительный Центр СО РАН, 660036 Красноярск
*Красноярский государственный университет, 660062 Красноярск
**Научно-исследовательский физико-технический институт
при Красноярском государственном университете, 660036 Красноярск
Страницы: 39-45

Аннотация >>
Рассмотрена задача численного расчета динамики горения частиц бурого угля с учетом сложных физико-химических явлений: теплообмен частиц угля с окружающей средой, теплоперенос внутри частицы, выход и горение летучих веществ, горение коксового остатка. Приведены диффузионно-кинетическая модель горения и результаты численного расчета динамики этого процесса.


6.
Моделирование медленного горения метановоздушной газовзвеси угольной пыли

Ю. В. Туник
Институт механики МГУ, 119899 Москва
Страницы: 46-54

Аннотация >>
Решается плоская одномерная задача о распространении медленного горения в метановоздушных газовзвесях угольной пыли. Считается, что весь метан, первоначально содержащийся в газе, сгорает во фронте пламени. Скорость фронта относительно газа рассчитывается по соотношениям, полученным из рассмотрения стационарной задачи с использованием представленной теории теплового взрыва. Газовзвесь рассматривается как двухтемпературная и двухскоростная среда. Учитываются гетерогенные реакции горения углерода (кокса) и восстановления окиси углерода, выход летучих компонентов и их сгорание в газовой фазе вместе с окисью углерода. На основе численных расчетов показано, что угольная пыль неоднозначно влияет на скорость распространения пламени. В бедных смесях при умеренном содержании пыли интенсивность волны горения растет, а в условиях, близких к стехиомещрическим, уменьшается.


7.
Экспериментальное исследование газовой фазы, образующейся в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

А. Г. Мержанов, А. С. Рогачев, Л. М. Умаров, Н. В. Кирьяков
Институт структурной макрокинетики РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 55-64

Аннотация >>
Представлены результаты исследования примесного газовыделения в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. С помощью пробоотбора из волны горения с последующим масс-спектральным анализом получены данные о количестве и составе газовой фазы для широкого круга систем. Проведена также спектроскопия в видимой области в процессе горения. Обнаружен эффект обратного поглощения выделившихся газов конденсированными продуктами сгорания.


8.
Влияние силового межфазного взаимодействия на характеристики конвективного горения пористых сред

А. Н. Ищенко, Ю. П. Хоменко
НИИ прикладной математики и механики, 634050 Томск
Страницы: 65-77

Аннотация >>
Выполнены экспериментальные исследования силового межфазного взаимодействия в низкопористой среде при высокоскоростной фильтрации газа. Предложены новые аппроксимационные зависимости для коэффициентов сопротивления, справедливые в широком диапазоне параметров течения и пористого слоя. Разработана новая математическая модель конвективного горения пористого топлива в канале переменного сечения. Проведены параметрические исследования характеристик переходных режимов горения с использованием различных формул для расчета силы межфазного взаимодействия.


9.
О деформациях внутри горящих образцов

В. Ф. Проскудин, В. А. Голубев, П. Г. Бережко
ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 78-83

Аннотация >>
Методом импульсного рентгеновского просвечивания изучена динамика перемещения частиц вещества внутри горящих образцов, дающих твердые продукты горения. В экспериментах использованы образцы из смеси Ti + С + 20% TiC, внутри которых размещали метки в виде полосок из смеси Zr + WO3 или порошка тантала. Образцы сжигали в полузамкнутой жесткой оболочке с выходом примесных газов через шлаки. Установлено, что сразу за фронтом горения начинается движение частиц продуктов сгорания в направлении, противоположном направлению движения фронта горения. Скорость частиц в центральной зоне образца достигает значений, сравнимых со скоростью горения образцов ∼ 20 мм/с), в то время как на периферии скорость движения этих частиц близка к нулю.


10.
Об одном классе прогрессивно горящих конструктивных форм

А. М. Липанов
Институт прикладной механики УрО РАН, 426001 Ижевск
Страницы: 84-90

Аннотация >>
Рассматривается класс твердотопливных элементов, позволяющих осуществить такое регулирование поверхности горения твердотопливных элементов в зависимости от величины сгоревшего свода, при котором, эта зависимость может быть не только линейной, как, например, для цилиндров внутреннего горения, или квадратичной, как для сферических элементов горения, но и любой требуемой степени прогрессивности. Приведены метод решения задачи и результаты расчетов.


11.
Математическое моделирование динамики шлакования и термохимического разрушения углепластиковых теплозащитных материалов в высокотемпературном двухфазном потоке

В. А. Бураков, С. Ф. Санду
НИИ прикладной математики и механики, 634050 Томск
Страницы: 91-102

Аннотация >>
Разработаны новая комплексная физико-математическая модель, численный алгоритм и вычислительная программа для расчета динамики процессов шлакования и термохимического разрушения углепластиковых теплозащитных материалов многосоставных стенок в дозвуковом высокотемпературном двухфазном потоке при инерционном осаждении полидисперсных жидких частиц оксидов металлов в циклах нагрева и охлаждения (последействия). Представлены результаты численного исследования теплового и химического воздействия осаждающихся инерционно жидких частиц оксида алюминия на параметры прогрева и уноса массы типичного термореактивного прессованного углепластика в одном цикле нагрева и охлаждения двусоставной стенки канала энергетической установки.


12.
О ликвидации струй, образующихся при взаимодействии детонационных волн

С. А. Новиков, В. И. Скоков
ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 103-108

Аннотация >>
Рассмотрено явление столкновения детонационных волн на поверхности алюминиевого и медного корпусов. Показано, что в первом случае формируется кумулятивная струя, а во втором – сочетание кумулятивной и «трехударной« струй. Предложены экспериментально отработанные способы устранения струй.


13.
Простой метод снижения ударной температуры твердых образцов и его применение на примере фазового превращения анатаза

Кан Сюй, Хунлян Хе, Хуа Тань, Цзяньцзюнь Лю
Институт химической физики, 730000 Ланчжоу, Китай
Юго-западный институт физики жидкостей, 610003 Чэнду, Китай
Страницы: 109-112

Аннотация >>
Разработан простой метод снижения температуры образца при обработке твердых пористых веществ ударной волной. Сущность метода заключается в заполнении образца жидким парафином. Результаты экспериментов показывают, что в результате обработки анатаза, заполненного жидким парафином, образуется фаза высокого давления β-TiO2, а без парафина – рутил.


14.
Структура стационарной токовой волны, создаваемой ударной волной в проводящем материале с поперечным магнитным полем

Е. И. Биченков
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 113-127

Аннотация >>
В работе предложена двухжидкостная модель плоской стационарной ударной волны в проводнике и рассмотрена ее токовая структура. Для идеального гидродинамического разрыва показано, что распределение полей и токов состоит из довольно широкой диффузионной зоны в не возмущенном волной материале и из мелкомасштабной зоны высокочастотных осцилляций, связанных с релаксацией плотности электронов к плотности ионов. Рассмотрена структура осцилляционной зоны б зависимости от свойств материала и возможного изменения электропроводности в ударной волне. Вычислено время установления равновесной плотности зарядов. Показано, что для проводящих материалов генерируемый волной ток определяется сжимаемостью и практически весь сосредоточен в диффузионной зоне. Ширина этой зоны определяется электропроводностью материала в исходном состоянии и никак не зависит от свойств материала за фронтом волны.


15.
Влияние проводимости ударно-сжимаемого вещества на электромагнитный отклик системы проводников, формируемой ударной волной

С. Д. Гилев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 128-136

Аннотация >>
Дан анализ электромагнитных процессов в системе шунт –вещество в случае изменения проводимости ударно-сжатого вещества от времени. Такая система моделирует измерительную ячейку для исследования перехода диэлектрик – металл в ударной волне. Электромагнитный отклик системы определяется величиной проводимости и характером ее изменения за ударным фронтом. В зависимости от профиля проводимости распределение тока в системе имеет различный вид. Постоянство или рост проводимости приводят к монотонному уменьшению плотности тока в пространстве при удалении от свободной границы шунта. В случае падения проводимости за ударным фронтом в системе образуются локальные максимумы плотности тока. Выполненный анализ может быть полезен для интерпретации электромагнитных измерений в ударных волнах. По виду зависимостей электрического поля от времени для двух поверхностей шунта можно качественно судить о характере изменения проводимости в исследуемом веществе.