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

2001 год, номер 1

1.
Упрощение механизма горения водорода

В. Г. Матвеев
Институт проблем химической физики в Черноголовке РАН, 142432 Черноголовка

Аннотация >>
Создан комплекс программ, позволяющий провести термодинамический анализ сложной химической реакции. Из максимально полной схемы горения водорода найдены упрощенные механизмы, описывающие известные экспериментальные данные.


2.
Приближенное моделирование, модель кинетики и калорическое уравнение состояния химически реагирующих газовых смесей при высоких температурах

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

Аннотация >>
Приведены необходимые и достаточные условия, которым должны удовлетворять модельные уравнения кинетики и калорическое уравнение состояния для согласования со вторым началом термодинамики. Предложена простая модель, практически не уступающая по точности моделям с детальной кинетикой и высокоточным описанием констант равновесия реакций и внутренних энергий компонентов смеси.


3.
Распространение пламени в канале переменного сечения при фильтрации газа

С. С. Минаев, В. С. Бабкин

Аннотация >>
Создана одномерная нестационарная модель, описывающая распространение газового пламени в узком канале переменного сечения при встречном потоке газа, учитывающая распространение тепла по стенкам канала.Рассмотрен случай, когда поперечное сечение канала медленно меняется на расстоянии порядка тепловой толщины волны горения. Показано, что в такой системе возможны режим распространения пламени с высокой скоростью (порядка нормальной скорости пламени), режим распространения с низкой скоростью, как при фильтрационном горении в пористой среде, и смешанный режим горения, при котором широкую часть канала пламя проходит с высокой скоростью, а узкую часть — с низкой. Построена простая аналитическая модель колебаний пламени в такой системе, на возможность которых указывали результаты численного моделирования. Рассмотренная простая модель представляет собой попытку учесть макронеоднородность пористой среды при моделировании фильтрационного горения газов.


4.
Пределы распространения пламени в узком канале при фильтрации газа

B. B. Замащиков, С. С. Минаев
Институт химической кинетики и горения, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложена модель распространения газового пламени в узком зазоре между двумя пластинами, которая наряду с обычным режимом описывает режим низких скоростей. Характерной особенностью режима низких скоростей является то, что пламя распространяется вместе с порожденной им тепловой волной в пластинах. Показано, что пределы распространения пламени в режиме низких скоростей шире пределов, полученных в классической теории. Получены зависимость скорости распространения пламени и зависимость критического числа Пекле от скорости свежего газа. При числах Пекле, меньших критического значения, определяемого классической теорией, пламя может существовать лишь в некотором интервале скоростей свежей смеси. Обсуждается возможная причина существования верхнего и нижнего пределов распространения пламени по скорости потока свежей смеси.


5.
Взрывоопасность смесей трудногорючих хладонов с воздухом при повышенных давлениях

Я. А. Лисочкин, В. И. Позняк
Российский научный центр “Прикладная химия”, 197198 Санкт-Петербург

Аннотация >>
Экспериментально определена минимальная энергия зажигания трудногорючих хладонов в смесях с воздухом при различных давлениях.


6.
Динамика макропроцессов в пламени и нагретой струе

А. А. Кузнецов, О. Д. Бухарова
Владимирский государственный университет, 600026 Владимир

Аннотация >>
На основе спектрального и корреляционного анализов трех колебательных процессов: гидродинамического, акустического и электрического, генерируемых при работе метеотрона, выявлен ряд закономерностей поведения крупномасштабного пламени и нагретой струи. Диапазон исследуемых частот 0,03 ÷ 20 Гц.


7.
Автоколебания в газовой полости реактивного двигателя твердого топлива

С. В. Сухинин, В. Ф. Ахмадеев*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*НИИ ПМ НПО им. С. М. Кирова, 614024 Пермь

Аннотация >>
Установлено, что автоколебания в газовой полости реактивного двигателя твердого топлива обусловлены неустойчивостью и периодическим перестроением крупномасштабных компактных вихревых структур в застойных зонах основного потока продуктов сгорания. На основании косвенных данных натурных испытаний и экспериментальных исследований установлено, что между боковой поверхностью газовой полости и утопленным соплом, а также в районе переднего днища двигателя образуются компактные застойные зоны. Разработана и апробирована методика расчета и предсказания чисел Струхаля и акустических резонансных явлений в газовой полости камеры сгорания двигателя твердого топлива, обусловленных перестройкой компактных крупномасштабных вихревых структур.


8.
Зажигание твердого вещества через отслаивающуюся преграду

А. Г. Князева
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск

Аннотация >>
В простейшей постановке проанализирована задача о зажигании твердого вещества тепловым потоком через отслаивающуюся преграду. Получено приближенное аналитическое решение задачи, из которого следует, что зависимость времени зажигания твердого вещества (с газообразным продуктом реакции) становится немонотонной, если толщина преграды мала. Качественные выводы согласуются с результатами численного счета.


9.
Температурное поле пластового самонагревания насыпи в силосе

В. П. Ольшанский
Харьковский институт пожарной безопасности, 310023 Харьков

Аннотация >>
Получено аналитическое решение задачи о поле температур в бесконечном по высоте слое растительного сырья. Приведены простые формулы для определения пожароопасной температуры и времени ее достижения. Результаты аналитического решения хорошо согласуются с данными численного анализа и экспериментом.


10.
Постановка и решение задачи о сушке слоя лесных горючих материалов

А. М. Гришин, А. Н. Голованов, Л. Ю. Катаева, Е. Л. Лобода
Томский государственный университет, 634050 Томск

Аннотация >>
Высыхание лесных горючих материалов является наиболее важной и наименее изученной стадией многостадийного процесса их горения в природных условиях. Выполнено физическое и математическое моделирование сушки слоя лесных горючих материалов в сопряженной постановке, в рамках которой решаются уравнения бинарного пограничного слоя и уравнения тепло- и массопереноса в слое лесных горючих материалов с соответствующими граничными и начальными условиями. Получены решения задачи для суточного и сезонного изменений температуры окружающей среды для трех сценариев развития погодных условий. Проведено сравнение с экспериментальными данными по сушке хвои сосны и ряда других хвойных пород деревьев. Дана полноценная физико-математическая основа для прогноза возникновения лесных пожаров.


11.
Горение и энергетические параметры лигниносодержащих топлив

О. А. Алексеев, М. Э. Шамсутдинов, Ф. Х. Кутышев*, А. В. Косточко*
Федеральный НПЦ “Государственный институт прикладной оптики”, 420075 Казань
*Казанский государственный технологический университет, 420015 Казань

Аннотация >>
Приведены результаты исследований процесса горения брикетных топлив, созданных на основе использования устаревшего артиллерийского пороха и лигнина. Определены температуры диффузионного пламени факела и кокса брикетных топлив, а также линейные скорости факельной и бесфакельной стадий горения. Предложена модель и приведены результаты расчета лучистой составляющей в общем балансе теплоты сгорания лигниносодержащих топлив.


12.
Экспериментальные методы исследования горения зерненых порохов в широком диапазоне изменения параметров процесса

Христенко Ю.Ф.
НИИ прикладной математики и механики
при Томском государственном университете, 634050 Томск

Аннотация >>
Исследованы закономерности горения зерненых порохов в широком диапазонеплотностей заряжания. При этом использовались нетрадиционные схемыманометрических бомб и модельные баллистические установки, на которых моделировались условия, близкие к реальному выстрелу. Экспериментально установлено, что причиной нестабильности выстрела из легкогазовой установки является плохая воспроизводимость процесса воспламенения и горения исследуемых порохов при плотностях заряжания Δ≤0,5 г/см3. Показано, что различия в закономерностях газообразования при горении мелких трубчатых и многоканальных порохов в условиях классической манометрической бомбы (Δ ≤ 0,3 г/см3) и в реальном выстреле (Δ ≥ 0,6 г/см3) связаны не только с влиянием нестационарности горения, но и с зависимостью формы горящего зерна (площади горящей поверхности) от условий эксперимента, и в частности от плотности заряжания. Показано, что использование ступенчатой зависимости множителя при давлении в законе горения позволяет получить хорошее согласование экспериментальной и расчетной кривых давления, включая период воспламенения, что позволяет более точно описывать процесс горения комбинированных зарядов.


13.
Использование нестационарности процессов при диагностике горящих объектов

И. А. Сергиенко, Н. И. Полетаев, А. В. Флорко
Институт горения и нетрадиционных технологий
Одесского государственного университета, 65026 Одесса, Украина

Аннотация >>
Предложена методика исследования процессов горения, основанная на их нестационарности. Исследованы температурные и спектральные зависимости испускательных и поглощательных характеристик частиц MgO и их газовзвесей при высоких температурах. Полученные константы позволяют решать задачи о радиационном теплообмене. Обсуждается вопрос о существовании в зоне горения равновесия между газообразным оксидом магния и конденсированным.


14.
Стационарные и нестационарные волновые структуры, возникающие при стабилизации детонации над поверхностью сжатия

А. Т. Берлянд, В. В. Власенко, С. В. Свищев
Центральный аэрогидродинамический институт
им. Н. Е. Жуковского, 140160 Жуковский Московской обл.

Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования структуры течений с наклонными детонационными волнами, которые возникают при обтекании двумерных поверхностей сжатия (клин, конус) сверхзвуковым потоком однородно перемешанной смеси водорода с воздухом. В первой серии расчетов внутренняя структура фронта детонации не разрешена, но физические процессы в остальной области течения моделировались с учетом неравновесных химических реакций. Получена сложная волновая структура такого течения, и исследована зависимость этой структуры от параметров задачи. Во второй серии расчетов получены нестационарные волновые структуры во фронте детонации. Проведено сопоставление этих нестационарных волн со структурой головы спина в нестационарной спиновой детонации.


15.
Приближенный метод расчета показателей чувствительности смесевых твердых взрывчатых систем к удару

А. В. Дубовик
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 117977 Москва

Аннотация >>
Предложен приближенный метод расчета показателей чувствительности (критического давления инициирования и критической толщины заряда) твердых взрывчатых смесей (взрывчатых составов, смесей окислителя с горючим) к удару. Расчет основан на ряде модельных представлений о физико-химических и взрывчатых свойствах реакционноспособных смесевых систем. Выполнены демонстрационные расчеты показателей чувствительности смесей октогена с тротилом, перхлората аммония с полиметилметакрилатом и тротилом, результаты которых сравниваются с данными лабораторных экспериментов с ударом на копре.


16.
О возможности возбуждения взрыва конденсированных энергоемких систем в результате механоактивации процессов зародышеобразования при ударе

О. Ф. Шлёнский, Е. С. Соколов-Бородкин, В. Н. Чечко
Российский химико-технологический университет
им. Д. И. Менделеева, 125047 Москва

Аннотация >>
Рассмотрено влияние механических нагрузок, возникающих при ударе, на частоту гомогенной и гетерогенной нуклеации и скорость терморазложения энергоемких конденсированных систем при законах деформирования, соответствующих копровым испытаниям. Приведены примеры расчетов основных параметров таких процессов.


17.
Зависимость формы фронта детонационной волны от ее скорости при детонации цилиндрического заряда

А. Р. Гушанов
Московский государственный инженерно-физический институт
(Технический университет), 115409 Москва
gushanov@theor.mephi.ru

Аннотация >>
С помощью разложения в ряд по радиальной переменной осуществляется переход от системы уравнений в частных производных, описывающих стационарное течение за фронтом ударной волны детонационного комплекса при детонации цилиндрического заряда, к системе обыкновенных дифференциальных уравнений. Формулируются необходимые уравнения для нахождения производных от решений по параметрам и начальные условия для них. Наложение условия непрерывной продолжаемости решений приводит к уравнениям, позволяющим определить форму фронта ударной волны как функцию скорости волны.


18.
О временной зависимости энергии разрушения металлов при отколе

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

Аннотация >>
На основе экспериментальных данных по откольному разрушению геометрически подобных образцов ряда металлов и откольному разрушению образцов из стали (Ст. 3) в ударных волнах разрежения анализируется вид временной зависимости в диапазоне 10-6 ÷ 10 с максимальных растягивающих напряжений при отколе и удельной (на единицу поверхности) энергии разрушения. При разрушении отколом в металлах наблюдались сильные масштабные эффекты энергетической природы.