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 3

1.
Условия самовоспламенения при импульсном высоконапорном впрыске горючих газов в ограниченное пространство

В. К. Баев, А. А. Бузуков, В. В. Шумский
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 3-10

Аннотация >>
Проведена количественная оценка температуры топливовоздушной смеси в окрестности контактного разрыва, образующегося в процессе истечения горючего газа (водород, метан, пропан) в воздух после разрыва мембраны ударной трубки. Показано, что условия, необходимые для самовоспламенения такой смеси, достигаются лишь после прохождения по ней отраженной от дна трубки ударной волны. Причем резко негативное влияние на вероятность самовоспламенения смеси оказывает повышение исходного давления воздуха в корпусе трубки. Кроме того, расчет указывает на то, что для метано- и пропановоздушной смеси даже после ее вторичного сжатия за фронтом отраженной волны условия, благоприятные для самовоспламенения, реализуются только при относительно высоком давлении горючего газа перед началом его истечения в трубку и одновременно при малом исходном давлении воздуха в ней. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с имеющимися экспериментальными данными для водородовоздушной смеси.


2.
Распространение турбулентного горения метановоздушных смесей в трубах

Ю. В. Туник
Институт механики МГУ, 117192 Москва
Страницы: 11-16

Аннотация >>
Предлагается упрощенная математическая модель турбулентных течений, которая может быть названа "двухфазным" приближением по одному из возможных способов вывода соответствующих уравнений относительно осредненных по времени величин. В одномерном приближении решается задача о распространении турбулентного горения, возникающего у торцевой стенки в полубесконечной гладкой трубе. На основе модели бесконечно тонкого фронта пламени определяются концентрационные пределы существования режимов турбулентного горения с постоянной скоростью распространения.


3.
Локализация фронта горения в фильтрационном нагревателе дискового типа в условиях интенсивной внешней теплоотдачи

С. И. Футько, К. В. Добрего, С. А. Жданок, Э. И. Ханевич
Институт тепло- и массообмена НАН Беларуси, 220072 Минск, Беларусь
Страницы: 17-24

Аннотация >>
Рассматривается однотемпературная аналитическая модель для определения радиуса локализации зоны горения в фильтрационном нагревателе типа "сектор диска". Исследуются основные параметрические зависимости процесса от массового расхода, теплосодержания смеси и объемно-усредненного коэффициента внешних теплопотерь. Сравнение с экспериментальными данными демонстрирует адекватность модели для качественного описания основных характеристик работы системы.


4.
Распространение пламени над пленкой жидкого топлива на металлических подложках

А. А. Коржавин, В. А. Бунев, И. Г. Намятов, В. С. Бабкин
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 25-30

Аннотация >>
Новые экспериментальные исследования параметрических зависимостей скорости и пределов распространения пламени по пленкам жидкого топлива на металлических подложках подтвердили основные черты физической модели, предложенной ранее. Для термически тонких слоевых систем "топливо – подложка" возможна реализация стационарного режима распространения пламени. Показано, что скорость пламени зависит от эффективного коэффициента температуропроводности слоевой системы, причем основной вклад в ее значение вносят объемные теплоемкости компонентов системы и в меньшей степени их теплопроводности. Механизм распространения пламени включает цепочку взаимообусловленных основных элементарных процессов: передачу тепла кондукцией по подложке из зоны горения в предпламенную зону, подогрев и испарение топлива подложкой, образование горючей смеси и прогрев продуктами сгорания металлической подложки. Кромка пламени располагается у поверхности жидкости, где температура соответствует образованию в равновесных условиях смеси стехиометрического состава. Жидкое топливо полностью испаряется с подложки при температурах ниже температуры кипения.


5.
Численный анализ кинетики горения водородовоздушных смесей с добавками NH3, CH4 и C2Н6 за ударными волнами

А. М. Старик, Н. С. Титова
ГНЦ РФ Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111250 Москва
Страницы: 31-38

Аннотация >>
Анализируется возможность уменьшения концентрации оксидов азота и компонентов группы HNOx с одновременным сокращением длины зоны реакции при горении водородовоздушных смесей в сверхзвуковом потоке за наклонной ударной волной путем введения в смесь добавок NH3, CH4 и C2Н6. На основе численного моделирования установлено, что введение в водородовоздушную смесь небольшого (до 5 %) количества этих добавок существенно меняет динамику горения за фронтом ударной волны и приводит к уменьшению длины зоны горения и снижению содержания NO и NO2 в продуктах сгорания.


6.
Анализ условий применимости обратных методов восстановления нестационарной скорости горения

В. А. Архипов, Д. А. Зимин
НИИ прикладной математики и механики при ТГУ, 634050 Томск
Страницы: 39-43

Аннотация >>
Представлены результаты анализа условий применимости обратных методов восстановления нестационарной скорости горения твердых топлив, проведенного на основе исследования чувствительности давления в камере сгорания к вариациям скорости горения. Рассмотрены термодинамическое и одномерное газодинамическое приближения. Показано, что термодинамическая постановка обратной задачи применима для исследования процессов с характерными временами не менее 0,2 времени релаксации свободного объема камеры сгорания. Учет одномерных эффектов возможен и целесообразен при обработке экспериментов по торцевому горению быстрогорящих топлив.


7.
Аналитическое решение обратной задачи внутренней баллистики регулируемого РДТТ

А. М. Липанов
Институт прикладной механики УрО РАН, 426001 Ижевск
Страницы: 44-50

Аннотация >>
Рассматривается решение обратной задачи внутренней баллистики ракетного двигателя на твердом топливе для случая, когда давление в двигателе является известной функцией времени. При известном давлении задача сводится к расчету температуры и площади критического сечения соплового блока. Получено аналитическое решение обратной задачи. Показано, что при изменении давления меняется и температура продуктов сгорания. Установлено, что увеличение температуры продуктов сгорания при быстром росте давления больше, чем при сжигании твердого топлива в условиях постоянного объема.


8.
Неравновесная термодинамика тепловых волн в слое катализатора. Функционал автоволнового решения

А. П. Герасев
Институт катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 51-59

Аннотация >>
Рассмотрено термодинамическое описание физико-химических процессов в неподвижном слое катализатора в приближении простейшей (квазигомогенной) модели при протекании обратимой реакции первого порядка. Показано, что физическая природа медленных тепловых волн подчиняется второму началу термодинамики и полное производство энтропии в распределенной открытой и сильно неравновесной системе является функционалом автоволнового решения математической модели. Из однопараметрического семейства автоволновых решений минимум функционала соответствует единственному физически обоснованному решению. Методами неравновесной термодинамики дано обоснование процедуры "обрезания" функции реакции. В то же время сформулирована вариационная задача, при решении которой эта процедура не используется.


9.
Исследование вторичных очагов пожара при взрыве органической пыли

В. А. Пухлий
АО "Аэротекс", 127349 Москва
Страницы: 60-64

Аннотация >>
На основе зависимостей давления, импульса и времени действия ударной волны от энергии сферического взрыва в воздухе и от расстояния до центра взрыва выполнены расчеты параметров падающих и отраженных от жесткой преграды ударных волн при взрыве сосредоточенной массы органической пыли. Определены расстояния от центра взрыва, в пределах которых температура в падающей или отраженной ударной волне превышает температуру воспламенения частиц, взвешенных в воздухе, и возможно возникновение вторичных очагов пожара, инициированных волной при прохождении через запыленное пространство.


10.
Закономерности тепловыделения при силицировании вольфрама в волне безгазового горения

С. Л. Харатян, А. А. Чатилян
Институт химической физики им. А. Б. Налбандяна НАН Армении, 375044 Ереван
Страницы: 65-71

Аннотация >>
Электротермографическим методом исследованы закономерности тепловыделения и формирования микроструктуры дисилицида вольфрама в широком диапазоне изменения параметров температурного режима нагрева образцов, в том числе в условиях, моделирующих распространение волны горения в смесях порошков вольфрама и кремния. Основное внимание уделено стадии тепловыделения, обусловленного кристаллизацией дисилицидной фазы из пересыщенного расплава WSi2–Si. На этой стадии процесса наблюдается самоускоряющийся характер тепловыделения даже в условиях понижения температуры образца. Рост кристаллов дисилицида вольфрама происходит лишь на стадии тепловыделения. При выдержке системы в условиях максимальной температуры термограммы дальнейший рост кристаллов не наблюдается в течение времени, в 10 – 20 раз превышающего длительность тепловыделения.


11.
О неравновесных процессах с участием магния в следе за моделью при ее гиперзвуковом движении в воздухе

Н. Н. Пилюгин
Институт механики МГУ им. М. В. Ломоносова, 119899 Москва
Страницы: 72-80

Аннотация >>
Приведен анализ измерений характеристик потока в следе за телом из сплава алюминия с магнием, летящим в воздухе с гиперзвуковой скоростью. Показано, что в результате догорания паров магния в следе сначала происходит образование MgO в газовой фазе, а затем его конденсация в микрокапли, с которых идет термоэлектронная эмиссия. Это приводит к образованию положительного заряда на каплях и заметному увеличению электронной концентрации в следе. Приведены расчеты, показывающие изменение концентрации магния и заметное повышение температуры в следе за счет его догорания.


12.
Характеристики горения и детонации гидразина и его метилпроизводных

А. А. Васильев, А. И. Валишев, В. А. Васильев, Л. В. Панфилова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 81-96

Аннотация >>
Представлены основные газодинамические характеристики процессов детонации, мгновенного сгорания (взрыва) в постоянном объеме, горения при постоянном давлении и дефлаграционного горения для гидразина, метилгидразина, 1,1- и 1,2-диметилгидразина, триметилгидразина в смесях с кислородом и воздухом при разбавлении их аргоном и варьировании начальных значений давления и температуры. Проанализированы основные параметры процессов как для случая газообразного топлива, так и для случая гетерогенной смеси, когда топливо представляет собой мелкодисперсное распыленное облако в среде окислителя. Расчеты выполнены с помощью компьютерной программы "БЕЗОПАСНОСТЬ". Результаты расчетов согласуются с достоверными экспериментальными данными.


13.
Двумерное численное моделирование перехода горения пористого взрывчатого вещества во взрыв на основе модели многоскоростной гетерогенной среды

О. А. Дибиров, С. В. Цыкин, Ю. B. Янилкин
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 97-106

Аннотация >>
С использованием модели многоскоростной гетерогенной среды выполнены одномерные и двумерные расчеты перехода горения во взрыв для зарядов пористого взрывчатого вещества, заключенных в оболочку. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными. В зависимости от диаметра заряда взрывчатого вещества в двумерных расчетах, так же как и в экспериментах, зарегистрированы различные режимы взрыва: детонация и низкоскоростное взрывчатое превращение.


14.
Отражение волны пузырьковой детонации от твердой границы

А. И. Сычев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 107-113

Аннотация >>
Экспериментально исследован процесс отражения детонационных волн от твердой границы в моно- и полидисперсных пузырьковых средах. Прослежена эволюция отраженной волны, образующейся при взаимодействии волны детонации с торцом ударной трубы. Изучена структура и измерены давления детонационной и отраженной волн при различных параметрах пузырьковых сред. Определены постоянные затухания отраженных волн. Измерены скорости распространения детонационной и отраженной волн. Исследовано влияние размера пузырьков газа на характеристики детонационной и отраженной волн. Проведен качественный анализ механизмов диссипации энергии детонационных и отраженных волн в пузырьковых средах.


15.
Предельная стойкость взрывчатого состава на основе октогена при ударно-волновом нагружении

В. К. Голубев, В. А. Медведкин, А. П. Погорелов, В. И. Скоков
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 114-119

Аннотация >>
Представлены результаты исследования воздействия ударно-волнового нагружения на образцы взрывчатого состава ОТК-90. Определены предельные уровни нагружения, приводящие к начальной стадии взрывчатого превращения при нагружении образцов ударом стальных пластин различной толщины. На основании этих результатов исследована предельная стойкость образцов состава при их нагружении скользящей детонацией пластического взрывчатого вещества ТП-83 через слой пенополиуретана, а также скользящей и нормальной детонацией низкоплотного взрывчатого вещества НИЛ-1. Границы перехода от чисто механического разрушения взрывчатого состава ОТК-90 к механохимической реакции достаточно хорошо согласуются для различных используемых методов ударно-волнового нагружения.


16.
Снижение параметров воздушной ударной волны с помощью воздушно-водяной завесы

А. А. Бузуков
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 120-130

Аннотация >>
Экспериментально исследована эффективность использования воздушно-водяной капельной завесы для защиты от силового и шумового действия воздушной ударной волны открытого взрыва. Показано, что завеса, создаваемая выбросом распыленной воды при подводном упреждающем взрыве детонирующего шнура, является надежным средством снижения давления на фронте ударной волны. Изучена зависимость "эффективного коэффициента снижения массы заряда" от положения завесы относительно места взрыва, ее протяженности, времени развития и других условий. Обнаружено наличие зон, в которых наблюдаются локальные спад или подъем давления в ударной волне, объясняемые наложением на нее вторичных волн сжатия и разрежения. Рассмотрены возможные физические механизмы, благодаря которым обеспечивается защитный эффект.


17.
Взаимодействие слабых ударных волн со слоем порошкообразной среды

А. Г. Кутушев, С. П. Родионов
Тюменская государственная архитектурно-строительная академия, 625001 Тюмень
Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики СО РАН, 625000 Тюмень
Страницы: 131-140

Аннотация >>
Приведены результаты аналитического и численного исследования взаимодействия линейных и слабонелинейных воздушных ударных волн с бесконечным насыпным слоем порошкообразной среды и слоем конечной толщины. Получены приближенные аналитические выражения для распределений давлений фаз в порошкообразной среде. Установлено, что для линейных волн давление газа на границе "газ – порошок" непрерывно, а для нелинейных волн – испытывает скачок. Выполнено сопоставление зависимостей давлений фаз на экранируемой твердой стенке, полученных на основе решения общей нелинейной системы уравнений движения порошкообразной среды и на основе приближенного аналитического решения линейных уравнений.


18.
Использование волновых эффектов при направленном взрыве в грунте

В. В. Боровиков, В. Д. Гуськов, А. Б. Соколов
Военный инженерно-космический университет им. А. Ф. Можайского, 197082 Санкт-Петербург
Страницы: 141-144

Аннотация >>
Показана возможность использования упругих свойств массива при перемещении масс сыпучего материала направленным взрывом, ведущая к экономии энергии. Положительный эффект основан на учете развития волновых процессов в массиве, а также рациональном выборе времени задержки до начала срабатывания последующих зарядов.