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

1999 год, номер 5

1.
Исследование структуры диффузионного факела водорода в сверхзвуковой высокоэнтальпийной струе воздуха.

С. С. Воронцов, В. А. Забайкин, В. В. Пикапов, П. К. Третьяков, Н. В. Чугунова
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Приведены результаты исследования структуры факела при диффузионном горении водорода в спутной сверхзвуковой высокоэнтальпийной нерасчетной струе воздуха. На основе регистрации излучения в диапазоне длин волн 260 350 нмнм в поперечных сечениях и по длине пламени получена трехмерная томографическая реконструкция факела, которая подтвердила взаимосвязь газодинамической структуры с интенсивностью горения. Экспериментально установлена возможность существования режимов с периодическими повторяющимися циклами полного погасания и последующего воспламенения водорода в соответствии с бочкообразной структурой нерасчетной струи. Отмечается существование локальных периферийных областей горения, что может свидетельствовать о наличии вихревых образований, которые в пространственном изображении (полученном в предположении осесимметричности излучения) имеют вид кольцевых зон. Не исключена возможность, что в реальном течении на периферии факела формируются спиралевидные структуры.


2.
О самовоспламенении двухкомпонентной газовзвеси.

А. Ю. Крайнов
Томский государственный университет, 634050 Томск

Аннотация >>
Рассмотрена задача о самовоспламенении неподвижного облака частиц двух сортов (двухкомпонентной газовзвеси). Получены приближенные аналитические зависимости для периода индукции самовоспламенения, а также для критических условий воспламенения двухкомпонентной газовзвеси при наличии теплообмена облака с окружающей средой и в случае, когда один из компонентов состоит из частиц вещества, способного к эндотермической химической реакции. На основе сравнения полученных приближенных аналитических формул с численным решением нестационарной задачи определены области их применения.


3.
К теории термогидродинамической неустойчивости фронта фильтрационного горения газа.

К. В. Добрего, С. А. Жданок
Институт тепло- и массообмена НАН Беларуси. 220072 Минск, Беларусь

Аннотация >>
На основе уравнений фильтрации с учетом теплопередачи в области прогрева решается задача о неустойчивости малых возмущений фронта волны фильтрационного горения газа. Получены выражения для декремента роста и критического поперечного размера возмущения. Решение задачи об устойчивости фронта получено с учетом макроскопического перераспределения фильтрации в системе и включает такие макроскопические характеристики, как поперечный размер, ширина высокотемпературной зоны и др. Предложен метод учета влияния характеристик системы на развитие возмущений. Показано, что малые деформационные возмущения фронта всегда растут до определенной амплитуды, дальнейшее их развитие – продолжение роста или стабилизация – определяется характеристиками системы.


4.
Влияние геометрических и режимных параметров на стабилизацию пламени вихревой горелки.

В. А. Архипов, О. В. Матвиенко, Е. А. Рудзей
НИИ прикладной математики и механики при ТГУ, 634050 Томск

Аннотация >>
На базе уравнений Рейнольдса и -модели турбулентности исследовано влияние геометрических и режимных параметров вихревой горелки с центральным телом и диффузором на харак­теристики течения и стабилизацию пламени при горении предварительно перемешанной газовой смеси.


5.
Исследование динамики горения частиц малолетучих топлив на основе измерения “термометрической” и цветовой температуры.

А. П. Бурдуков, В. И. Попов, В. Д. Федосенко
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложена методика исследования динамики горения и уноса массы малолетучих частиц топлив, основанная на синхронном измерении “термометрической” и пирометрической (цветовой) температур. Методика позволяет в широком диапазоне режимных параметров детально изучить временные фазы и массовые скорости горения частиц топлива.


6.
Воспламенение облака металлических частиц в континуальном режиме. I. Адиабатическое течение.

Ю. А. Гостеев, А. В. Федоров
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложена математическая модель для описания движения смеси газа и реагирующих металлических частиц в двухскоростном двухтемпературном приближении механики гетерогенных сред. В качестве приложения данной модели развита теория волны воспламенения в смеси газа и частиц магния, обобщающая теорию теплового взрыва Н. Н. Семенова на случай движущегося облака частиц. Дана классификация типов течения смеси за фронтом ударной волны. Расчетный период индукции облака коррелирует с данными эксперимента. Продемонстрированы устойчивое распространение по смеси стационарной волны воспламенения и возможность ее инициирования.


7.
Горение хрома в азоте.

Б. Ш. Браверман, М. X. Зиатдинов, Ю. М. Максимов
Томский филиал Института структурной макрокинетики
и проблем материаловедения РАН, 634050 Томск

Аннотация >>
Представлены результаты изучения горения хрома в азоте. Установлено, что горение протекает в твердой фазе. Хром реагирует с азотом в волне горения стадийно. Первая стадия – образование Cr2N – протекает в режиме отрыва. Максимальная температура горения ограничена температурой диссоциации CrN. За фронтом горения наблюдается догорание.


8.
Закономерности изменения температуры и выгорания реакционноспособного тела на поверхности х = 0 при тепловом воспламенении.

Р. С. Буркина
Томский государственный университет, 634050 Томск

Аннотация >>
С помощью преобразования Лапласа показана возможность нахождения уравнений, определяющих изменения во времени температуры и выгорания реакционноспособного тела в сечении х = 0 в процессах теплового воспламенения. Получены уравнения для температуры и выгорания полуограниченного тела в точке воспламенения х = 0 при зажигании потоком излучения и при очаговом тепловом взрыве. Проведен асимптотический анализ полученных уравнений, определены времена зажигания тел и критические условия очагового воспламенения. Дано обоснование “адиабатического метода” определения временных характеристик зажигания В. Н. Вилюнова. Подтверждены результаты асимптотического анализа очагового теплового воспламенения.


9.
Механизм взаимодействия оксидов ВаО и МоО3 в волне горения.

А. Ю. Постников, П. И. Гаврилов, А. И. Тарасова
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования механизма взаимодействия оксидов ВаО и МоО3 в волне горения. Показано, что необходимой стадией взаимодействия является сублимация МоО3. На основании термографического и рентгенофазового анализов предложена схема стадийного взаимодействия оксидов, где важную роль играет образование неустойчивой промежуточной фазы.


10.
Высокотемпературный синтез безвольфрамовой металлокерамики.

В. Е. Овчаренко, О. В. Лапшин
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634048 Томск

Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования процесса высокотемпературного синтеза металлокерамических материалов на основе карбида титана с металлической связкой в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистых элементов с металлическим наполнителем.


11.
Структура гетерогенных конденсированных смесей.

С. А. Рашковский
Московский институт теплотехники, 127276 Москва

Аннотация >>
Предложен аналоговый метод случайного размещения твердых сфер в пространстве (твердых дисков на плоскости), заключающийся в расчете эволюции системы сфер к равновесному состоянию, в котором они не пересекаются. С помощью этого метода исследована статистическая структура металлизированных смесевых твердых ракетных топлив. Проведено параметрическое исследование различных свойств твердых ракетных топлив в широком диапазоне размеров частиц алюминия и концентраций компонентов. Показано, что при горении топлива могут образовываться агломераты, размеры которых линейно зависят от размеров частиц окислителя. Изучены закономерности, приводящие к возникновению агломератов. Показано, что существует критическое значение концентрации алюминия в топливе, выше которого после сгорания топлива может оставаться прочный остаток, образованный спекшимися частицами алюминия, форма которого повторяет форму заряда твердого топлива.


12.
К механизму катализа в волнах горения современных баллиститных порохов.

А. А. Зенин, С. В. Финяков, Н. Г. Ибрагимов, Е. К. Афиатуллов
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 117977 Москва

Аннотация >>
Микротермопарной методикой изучено влияние 12 катализаторов, содержащих окислы железа, свинца и никеля, соединения кобальта, калия, меди, серы и свинца, добавки сажи, на структуру зон и параметры зон волны горения нитраминсодержащего баллиститного пороха при давлении 20, 50 и 100 атм. Описание многопараметрической трансформации волн горения катализаторами дано в виде матриц изменений основных параметров зон горения, внесенных катализатором. Показано, в каких зонах действуют эти катализаторы, и установлены величины воздействия. Полученные параметры зон позволяют выделить четыре режима каталитического действия в волне горения: нормальный, сдувания, компенсационный и газофазный. Установлено, что сильное увеличение скорости горения, как правило, вызывается увеличением к-фазного подповерхностного тепловыделения и тепловыделения на горящей поверхности. Дан ряд активности изученных катализаторов. Показана выполнимость единых законов для параметров волн горения катализированных нитраминсодержащих баллиститных порохов.


13.
Характерные режимы распространения многофронтовой детонации вдоль выпуклой поверхности.

А. А. Васильев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований дифракции многофронтовой детонации на выпуклой криволинейной поверхности. Предложена оценка минимальной толщины газового слоя, необходимой для внешнего огибания окружности многофронтовой волной. В кольцевых каналах установлены характерные режимы распространения: полный срыв детонации и горения, высокоскоростное горение, галопирующий режим детонации, режим многофронтовой детонации.


14.
Численное моделирование структуры двумерной газовой детонации смеси Н2 – O2 – Аr

А. В. Троцюк
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Численно исследована двумерная структура детонационных волн в смеси 2Н2 + O2 + ХАг в широком диапазоне начальных давлений и степеней разбавления. Установлено хорошее количествен­ное совпадение результатов расчетов с экспериментальными данными. Проведено исследование влияния способа инициирования (одним очагом или несколькими, симметричное или несимметричное) на установившуюся структуру детонационных волн. Изучены изменения структуры волны при вариации ширины канала. При этом установлено качественно различное поведение двумерной структуры волны для смесей с Х = 0 и Х0.


15.
Расчет области существования самоподдерживающейся волны пузырьковой детонации.

П. А. Фомин, С. П. Таратута
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Проведены численные расчеты инициирования волны пузырьковой детонации и выхода ее на стационарный режим. Впервые построена область существования самоподдерживающейся уединенной волны.


16.
Расчет чувствительности органических взрывчатых веществ к удару.

А. В. Велик, В. А. Потемкин, С. Н. Слука
Челябинский государственный университет, 454021 Челябинск

Аннотация >>
Проведен расчет чувствительности взрывчатых веществ к удару для 53 полинитроалифатических соединений в рамках предложенной модели. В качестве численной характеристики чувствительности использовалась пятидесятипроцентная частость. Ее значения рассчитывали с помощью средней резонансной энергии, вычисленной в приближении CNDO/2, и двух индивидуальных расчетных молекулярных дескрипторов. Получено хорошее согласие теории и эксперимента.


17.
Измерение критической толщины детонации взрывчатого раствора в тонком слое.

Г. Д. Козак, В. В. Потапов, В. М. Райкова
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125190 Москва

Аннотация >>
В плоских стеклянных кюветах определена критическая толщина детонации слоев растворов динитротолуола в концентрированной азотной кислоте, состав которых отвечает нулевому и отрицательному кислородному балансу. Для смеси нулевого кислородного баланса детонация зарегистрирована при толщине слоя 0,10 и 0,12 мм, а отказ детонации – при 0,08 мм. Получен­ные в работе данные придают завершенный вид зависимости критического диаметра детонации раствора динитротолуола в HNO3 от состава смеси.


18.
Оценка механической чувствительности твердых взрывчатых веществ по методу разрушающейся оболочки.

В. Г. Щетинин
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 117977 Москва

Аннотация >>
Метод разрушающейся оболочки, разработанный ранее для испытаний инициирующих взрывчатых веществ (ВВ), применен для исследования чувствительности к механическим воздействиям вторичных ВВ. Измерены критические давления возбуждения взрыва ряда ВВ (от азида свинца до тротила) с различным уровнем чувствительности. Получен относительный ряд критических давлений возбуждения взрыва, позволяющий сравнить чувствительность инициирующих и вторичных ВВ по результатам испытаний в рамках одного экспериментального метода.


19.
Ударно-волновое диспергирование конструкционных материалов.

В. А. Огородников, А. Г. Иванов, Н. И. Крюков
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров

Аннотация >>
Представлены и обсуждены результаты экспериментальных исследований ударно - волнового диспергирования цилиндрических оболочек из свинца, стали и природного урана - 238, связанного с наличием в них различных макроскопических дефектов, конструктивных элементов и присоединенных масс.


20.
Фрагментация малого космического тела в атмосфере планеты при пролете мимо нее.

А. Г. Иванов, В. А. Рыжанский
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики. 607190 Саров

Аннотация >>
Рассмотрено взаимодействие малого космического тела с атмосферой планеты, мимо которой оно пролетает. Получены уравнения аэродинамического торможения тела и условия его фрагментации. Показано, что фрагментация является многоэтапным процессом с разделением ее актов в пространстве и времени. Разработанная модель позволяет оценить количество актов фрагментации тела, а также количество фрагментов, их размеры, параметры движения, координаты и энерговыделение в атмосферу. Использование модели проиллюстрировано примерами взаимодействия малого космического тела и кометы Шумейкеров – Леви 9 с атмосферами Земли и Юпитера соответственно.


21.
Расчет метания цилиндрического тела нестационарным потоком двухфазной среды.

Д. В. Ссадин
Военный инженерно-космический университет им. А. Ф. Можайского, 197082 Санкт-Петербург

Аннотация >>
Выполнены расчеты метания цилиндрического тела нестационарным потоком двухскоростной двухтемпературной газодисперсной среды с учетом двух механизмов межчастичного взаимодействия: столкновений между хаотически движущимися дисперсными частицами в разреженном состоянии или деформации пористого скелета в плотной упаковке частиц. Установлено, что существуют режимы метания тела, когда его скорость превосходит максимальную скорость истечения частиц на срезе канала. Определена возможность применения упрощенных расчетных схем при моделировании метания тела. Проведено сравнение результатов расчета и эксперимента.


22.
О влиянии магнитного поля, создаваемого в облицовке кумулятивного заряда, на его пробивное действие.

С. В. Федоров, А. В. Бабкин, С. В. Ладов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 107005 Москва

Аннотация >>
Экспериментально установлено, что создание аксиального магнитного поля в металлической облицовке кумулятивного заряда непосредственно перед его подрывом может приводить к резкому снижению пробивного действия. Обсуждаются возможные причины обнаруженного эффекта.