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

2000 год, номер 2

1.
Моделирование распространения пламени в смеси горючих газов и частиц

А. Ю. Крайнов
Томский государственный университет, 634050 Томск
Страницы: 3-9

Аннотация >>
Сформулирована физико-математическая модель распространения пламени по газовзвеси, состоящей из смеси газов (окислителя, горючего и инертного) и частиц конденсированного вещества, гетерогенно реагирующих с окислителем. На основе численного анализа получены зависимости скорости распространения пламени от параметров, характеризующих массовую концентрацию частиц, их размер, энергию активации гетерогенной реакции на поверхности частиц, тепловой эффект гетерогенной реакции и массообмен частиц. В зависимости от соотношения параметров дисперсной фазы скорость распространения пламени в такой среде может увеличиваться в несколько раз по сравнению со скоростью пламени в незапыленной газовой смеси либо уменьшаться, и тогда влияние частиц аналогично влиянию инертной дисперсной фазы.


2.
Влияние срыва пламени на горение малых частиц в акустически пульсирующем потоке

В. Н. Корнилов, Е. Н. Кондратьев
Институт горения и нетрадиционных технологий
Одесского государственного университета, 270100 Одесса
Страницы: 10-16

Аннотация >>
Экспериментально исследовано горение частиц магния и титана в акустически пульсирующем потоке для случая, когда размеры частиц меньше амплитуды смещения газа в акустической волне. Обнаружено увеличение времени горения частиц магния и уменьшение времени горения частиц титана при наложении акустических колебаний. Выявлены характерные особенности колебаний интенсивности светового потока горящей частицы магния как отклика парофазно горящей капли металла на внешнее акустическое воздействие. Предлагается объяснение формы регистрируемых колебаний на основе предположения о срыве фронта пламени с лобовой точки капли. Обсуждаются условия, необходимые для срыва пламени в пульсирующем потоке, а также эффекты, к которым может привести срыв пламени с капли при сжигании распыленных топлив в устройствах пульсирующего горения.


3.
Воспламенение системы очагов разогрева при наличии теплоотдачи на боковой поверхности

Р. С. Буркина, В. В. Буркин*
Томский государственный университет, 634050 Томск
*НИИ прикладной математики и механики при Томском государственном университете, 634050 Томск
Страницы: 17-21

Аннотация >>
В рамках асимптотического анализа исследуется воспламенение реакционноспособного вещества цилиндрической формы, в котором в начальный момент времени имеется периодическая система очагов разогрева. Изучено влияние теплоотдачи в боковую поверхность цилиндра и соседства очагов на режимы процесса. Найденное решение показывает существенную зависимость критических условий воспламенения от режима теплоотдачи. Соседство очагов приводит к конечным изменениям параметров лишь при их достаточно близком расположении. Для случая теплоизолированной боковой поверхности результаты сопоставлены с известными решениями.


4.
О горении газа в узкой трубке

В. В. Замащиков
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 22-26

Аннотация >>
Предлагается упрощенная модель распространения пламени по одиночному капилляру в режиме низких скоростей. В основе модели лежит представление о том, что основные закономерности распространения пламени в режиме низких скоростей определяются потоком тепла по стенке трубки от продуктов сгорания в свежую смесь. Получено качественное согласие с экспериментальными результатами.


5.
Устойчивые и критические режимы тепло- и массообмена углеродной частицы, находящейся в поле лазерного излучения

В. В. Калинчак, С. Г. Орловская, А. В. Мандель
Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова, 270100 Одесса, Украина
Страницы: 27-32

Аннотация >>
Изложен метод описания и анализа процессов тепло- и массообмена углеродной частицы, находящейся в поле лазерного излучения. Найдены и проанализированы закономерности зависимостей критических диаметров и температур от поглощенной интенсивности лазерного излучения при низких и высоких значениях температуры воздуха, а также условия, при которых имеют место гистерезисные зависимости температуры частицы от ее диаметра и интенсивности лазерного излучения.


6.
Особенности испускательных и поглощательных характеристик частиц сажи при температурах горения

И. А. Сергиенко, А. В. Флорко, В. Г. Шевчук
Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова, 270100 Одесса, Украина
Страницы: 33-39

Аннотация >>
Исследовались пламена одиночных углеводородных капель (бензол, бензин, гексан, октан). Предложен комплексный подход к исследованию горения этих веществ спектральными методами, которые позволяют выявить структуру пламени, концентрацию и дисперсность конденсированной фазы, температуру в зоне горения, радиационные характеристики. Исследовались также излучательные характеристики частиц сажи и их спектральные особенности в диапазоне длин волн λ = 0,25 ÷ 0,75 мкм.


7.
Макрокинетика теплового взрыва в системе ниобий – алюминий. I. Основные макрокинетические стадии

Е. Б. Письменская, А. С. Рогачев, С. Г. Бахтамов, Н. В. Сачкова
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 40-44

Аннотация >>
С помощью сканирующей дифференциальной калометрии, электронной металлографии и микроанализа определены основные макрокинетическии стадии безгазового теплового взрыва в системе Nb – Al при различных стехиометрических соотношениях реагентов. Химическое взаимодействие начинается после плавления алюминия (993 К) и протекает медленно вплоть до температуры 1020÷1040 К, при которой начинаются резкий саморазогрев и ускорение реакции (тепловой взрыв). На стадии медленной реакции наблюдаются миграция расплава из центра образца в приповерхностные слои и рост капель на поверхности образца, а на стадии теплового взрыва капли расплава вновь впитываются в образец. Независимо от исходной стехиометрии состава при тепловом взрыве образуются фазы NbAl3 и Nb2Al, различия проявляются лишь в соотношении этих фаз, а также в количестве остаточного (непрореагировавшего) ниобия.


8.
Макрокинетика теплового взрыва в системе ниобий – алюминий. II. Динамика фазообразования

Е. Б. Письменская, А. С. Рогачев, В. И. Пономарев
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 45-50

Аннотация >>
Впервые проведено исследование теплового взрыва в безгазовой смеси металлических порошков методом динамического рентгеноструктурного анализа. Определена динамика образования новых кристаллических фаз на всех стадиях процесса. Показано, что после плавления алюминия в системе начинается растворение ниобия в расплаве и кристаллизация промежуточного продукта NbAl3, при этом расплав не смачивает частицы ниобия. Резкое улучшение смачивания наступает при температуре ≈1040 K (по-видимому, вследствие разрушения оксидных пленок), при этом происходит тепловой взрыв и образуется фаза Nb2Al. Реакция во время теплового взрыва также происходит по механизму растворение – кристаллизация.


9.
Активированное горение системы SiO2 – Al – C и синтез композиционных порошков SiC/Al2O3

Л. С. Абовян, Г. А. Нерсисян, С. Л. Харатян
Институт химической физики им. А. Б. Налбандяна НАН Армении, 375044 Ереван
Страницы: 51-55

Аннотация >>
Исследованы закономерности инициирования и горения системы 3SiO2 — 4Al — 3C в условиях активации реакции горения высокоэнергетической добавкой Al + αKNO3. Показано, что горение данной системы возможно лишь при введении определенного количества добавки в исходную смесь. Установлен механизм активации реакции, в которой ведущая роль придается процессам, протекающим в восстановительной стадии горения. Найдены оптимальные условия синтеза композиционного порошка состава SiC/Al2O3, содержащего волокна SiC.


10.
Конечные продукты горения в воздухе смесей ультрадисперсного алюминия с циалем

А. П. Ильин, В. В. Ан, Г. В. Яблуновский, В. И. Верещагин*
Научно-исследовательский институт высоких напряжений
*Томского политехническогоуниверситета, 634050 Томск
Страницы: 56-59

Аннотация >>
Исследован химический состав продуктов горения в воздухе смесей порошков промышленного цирконийалюминиевого сплава циаль (массовое содержание циркония 84 %, алюминия 16 %) и ультрадисперсного порошка Al, полученного с помощью электрического взрыва проводников в аргоне. Проанализирована способность таких смесей к химическому связыванию азота воздуха. Установлено, что при определенных условиях конечные продукты могут содержать до 60 % смеси AlN + ZrN.


11.
Особенности реакции ультрадисперсного алюминия с водой в режиме горения

В. Г. Иванов, О. В. Гаврилюк, О. В. Глазков, М. Н. Сафронов
Институт химии нефти СО РАН, 634021 Томск
Страницы: 60-66

Аннотация >>
Исследованы процессы горения смесей ультрадисперсного электровзрывного порошка алюминия с водой, загущенной 3%-й добавкой полиакриламида. Реакция в режиме горения сопровождается образованием перегретого вспенивающегося слоя в гелеобразной воде. Обнаружена неполнота сгорания алюминия в стехиометрической смеси, объясняемая выкипанием воды из реакционной зоны. Термопарными измерениями и расчетом по составу продуктов сгорания определены максимальные температуры горения в различных условиях. Показана возможность получения ультрадисперсного или монолитного корунда в качестве продукта реакции.


12.
Режимы горения магния в оксидах углерода. 2. Горение в СО

У. И. Гольдшлегер, Е. Я. Шафирович
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 67-73

Аннотация >>
Экспериментально исследовано окисление и горение одиночных частиц магния в среде СО в диапазоне температур окружающей среды 898÷1323 К. Обнаружены различные режимы взаимодействия магния с СО: низко- и высокотемпературный режимы медленного гетерогенного горения, низко- и высокотемпературный режимы парофазного горения, пульсирующее горение. Возможные причины существования различных режимов обсуждаются на основе анализа процессов в поверхностной пленке и в газовой фазе с учетом термодинамических особенностей системы Mg – CO.


13.
О тепловом режиме парофазно горящей частицы магния.

И. С. Альтман, Я. И. Вовчук
Институт горения Одесского государственного университета, 270026 Одесса, Украина
Страницы: 74-76

Аннотация >>
На основании анализа соотношения тепловых потоков при горении одиночной частицы магния в кислородсодержащей среде показано, что парофазное горение возможно лишь в случае конденсации заметной части оксида на поверхности капли.


14.
Метод решения пространственного уравнения поверхности горения

А. М. Липанов
Институт прикладной механики УрО РАН, 426001 Ижевск
Страницы: 77-83

Аннотация >>
Излагается метод решения пространственного уравнения поверхности горения. Рассмотрен вариант численного решения задачи и для грибообразной конфигурации приведен пример расчета, когда реализуется аналитическое решение. Показано, что при использовании грибообразных конструктивных элементов зависимость площади поверхности горения от величины сгоревшего свода может быть более сильной, чем кубическая парабола.


15.
Измерение температуры переднего фронта электропроводной зоны волны горения конденсированных систем

В. Ф. Проскудин
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 84-87

Аннотация >>
Рассмотрен метод экспериментальной оценки температуры переднего фронта электропроводной зоны волны горения неэлектропроводных конденсированных систем. Эксперименты с использованием системы Zr + WO3 показали эффективность метода. Получено, что температура переднего фронта равна 2000÷2400 K при температуре горения системы на уровне ≈3000 K.


16.
Термодинамические потенциалы углерода

А. М. Молодец, М. А. Молодец, С. С. Набатов
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 88-93

Аннотация >>
Представлено унифицированное описание термодинамических свойств углерода в виде комплекта однотипных аналитических выражений для изохорно-изотермических потенциалов алмаза, жидкого углерода и графита, а затем на основе полученных результатов рассчитана фазовая диаграмма углерода в области давлений ∼3÷100 ГПа и температур ∼300÷6000 K.


17.
Расчетное моделирование ударно-волнового нагрева ТАТБ

К. Ф. Гребенкин, А. Л. Жеребцов
ВНИИ технической физики, 456770 Снежинск
Страницы: 94-99

Аннотация >>
Представлена модель ударно-волнового нагрева конденсированных взрывчатых веществ (ВВ), в которой используется уточненная зависимость теплоемкости ВВ от температуры и учитывается влияние начальной плотности ВВ. Проведены расчеты зависимости нагрева ВВ — тротила, тэна, ТАТБ — от давления на фронте ударной волны. Моделирование нагрева ТАТБ представляет интерес для понимания процесса ударно-волнового инициирования детонации, в том числе зависимости ударно-волновой чувствительности от начальной плотности и температуры ВВ.


18.
Влияние неорганических солей на детонацию взрывчатых смесей на основе нитрата аммония, сенсибилизированных алюминиевым порошком

А. Маранда
Техническая военная академия, Варшава, Польша
Страницы: 100-104

Аннотация >>
Представлены результаты исследований скорости и критического диаметра детонации сыпучих и водонаполненных взрывчатых веществ на основе нитрата аммония, сенсибилизированных алюминиевым порошком и содержащих хлорид натрия и сульфат бария. Предложено объяснение полученных результатов.


19.
Взрывное компактирование алюминиевого порошка и исследование структуры компактов

С. Б. Злобин, В. В. Пай, И. В. Яковлев, Г. Е. Кузьмин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 105-109

Аннотация >>
Исследуются макродефекты структуры образцов, полученных взрывным компактированием алюминиевого порошка. Стереологическими методами измерены площади новых, созданных при высокоскоростной деформации контактных поверхностей частиц. Для измерения макроскопической электрической проводимости компактов использован метод вихревых токов. По этим данным рассчитаны средние размеры и количество макродефектов на единицу объема компакта. Применяемые методики могут быть полезны для анализа структуры композиционных материалов, полученных различными способами.


20.
Зависимость структуры титана, формирующейся при высокоскоростном нагружении, от его исходного состояния

М. П. Бондарь, О. Л. Первухина
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 110-121

Аннотация >>
Исследована структура и определены критические параметры появления неустойчивости пластического течения в образцах титана, имеющих разные размеры зерен и исходную плотность дефектов, после больших высокоскоростных деформаций. Установлено, что формирование структуры титана и обусловленные ею критические параметры появления неустойчивости пластического течения определяются в основном процессом двойникования. Двойникование в ударно-нагруженном титане является механизмом пластической деформации, при котором происходят наименьшие изменения его внутренней энергии. Двойникование в титане при высокоскоростном деформировании развивается на ранних стадиях по всем допускаемым системам двойникования и приводит к фрагментации структуры. Двойники не представляют собой структурные элементы, способствующие развитию однородной пластической деформации. Фрагментирование структуры при образовании двойников приводит к уменьшению критических параметров появления неустойчивости пластического течения. Установлено существование некоторой предельной наполняемости материала двойниками с ростом деформации, после которой релаксация энергии осуществляется за счет образования полос адиабатического сдвига и/или трещинообразования. Структура титана, сформированная в процессе деформирования, является высоко стабильной.


21.
О влиянии пористости на кумулятивное течение

Ю. А. Тришин, С. А. Кинеловский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 122-132

Аннотация >>
Показано, что для кумулятивных зарядов с пористыми облицовками возможно существование двух типов кумулятивных течений – с распыленной струей, заполняющей всю полость кумулятивной выемки, и с монолитной струей. Получены оценки условий перехода от одного типа течения к другому и показано, что путем изменения начальной пористости можно управлять физико-механическими свойствами материала облицовки в процессе ее обжатия продуктами детонации заряда взрывчатого вещества. Для течения с монолитной струей экспериментально показано, что кумулятивные заряды с пористыми облицовками могут обладать большей проникающей способностью в стальные преграды, чем аналогичные по конструкции заряды с монолитными облицовками. Течение с распыленным потоком используется для нанесения покрытий на преграду-подложку и синтеза новых соединений. Приведены результаты экспериментов, в которых при использовании кумулятивных облицовок из механической смеси порошков W или Ti с углеродом на стальных или титановых подложках получены слои, содержащие карбиды указанных металлов.