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

2002 год, номер 4

1.
Пределы горения водородовоздушных смесей в присутствии ультрадисперсных капель воды (тумана)

С. П. Медведев, Б. Е. Гельфанд, А. Н. Поленов, С. В. Хомик
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова
РАН, 117977 Москва, gelfand@podwal.msk.ru
Страницы: 3-8

Аннотация >>
Экспериментально исследовано горение тумана, состоящего из водородовоздушной смеси, водяного пара и ультрадисперсных капель воды. Горючий туман создавался внезапным расширением системы водород + воздух + водяной пар. Показано, что частичная конденсация пара с образованием микрокапель способствует сужению пределов распространения пламени.
Ключевые слова: пределы горения, гетерогенные смеси, волна разрежения, ИК-диагностика.


2.
Влияние термического расширения на минимальную энергию искрового зажигания газа

А. Ю. Крайнов, В. А. Баймлер
Томский государственный университет, 634050 Томск, akrainov@ftf.tsu.ru
Страницы: 9-13

Аннотация >>
На основе математической модели искрового зажигания газа численно исследуется влияние термического расширения на минимальную энергию искрового зажигания газа. Показано, что теплодиффузионная модель искрового зажигания газа занижает значение минимальной энергии искры в два и более раз. Исследована зависимость минимальной энергии искры при зажигании от числа Дамкеллера, характеризующего отношение скорости распространения фронта пламени к скорости звука в газе.
Ключевые слова: горючий газ, искра, термическое расширение, минимальная энергия зажигания.


3.
О механизме возбуждения поющего пламени на гомогенной смеси

В. В. Афанасьев, С. В. Ильин, Н. И. Кидин*
Чувашский государственный университет, 428015 Чебоксары, nich@chuvsu.ru;
*Институт проблем механики РАН, 117526 Москва, kidin@ipmnet.ru
Ключевые слова: поющее пламя, голограмма, вихри, когерентные структуры, физический механизм.
Страницы: 14-24

Аннотация >>
Экспериментально изучены влияние вихреобразования и роль расхода смеси в возбуждении и поддержании автоколебательного режима горения кинетического поющего пламени. Методами голографической интерферометрии и рассеяния Ми установлено, что в пограничном слое у среза горелки периодически зарождаются вихри, которые, взаимодействуя с фронтом пламени, изменяют площадь поверхности пламени и интенсивность тепловыделения. Показано, что основным механизмом обратной связи является периодическое вихреобразование, а появление концентрационных областей возбуждения и молчания связано с изменением числа волн, укладывающихся по высоте пламени. Обнаружено, что при горении топливовоздушных смесей, обогащенных кислородом, излучение звуковых колебаний происходит на более высоких гармониках.


4.
Исследование гетерогенного горения и газификации углерода и твердого топлива (обзор)

Е. С. Головина
АО Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского, 117927 Москва ГСП-1
Страницы: 25-34

Аннотация >>
Изложен обзор литературных данных по экспериментальным и теоретическим исследованиям газификации углерода и твердого топлива в различных газовых средах при высоких температурах (до 1373 К). Описаны методы экспериментального исследования и теоретического описания. Дана теоретическая постановка задачи нестационарной газификации углерода. Приведено значение истинной кинетической константы газификации углерода двуокисью углерода.
Ключевые слова: углерод, двуокись углерода, активные центры, нестационарная газификация, кинетическая константа.


5.
Математическая модель зажигания конденсированных систем высокотемпературной сверхзвуковой недорасширенной струей

В. М. Ушаков, А. В. Старченко*, О. В. Матвиенко**
Томский государственный педагогический университет, 634041 Томск, ush@tspu.edu.ru;
*Томский государственный университет, 634050 Томск;
**Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003 Томск
Страницы: 35-43

Аннотация >>
Построена приближенная математическая модель и проведены расчеты характеристик зажигания реакционноспособной плоской бесконечной преграды высокотемпературной нестационарной осесимметричной сверхзвуковой струей продуктов горения, истекающих из воспламенительного устройства. Выполнено сравнение приближенной модели с результами численных исследований, проведенных с использованием системы уравнений движения идеального газа, нестационарных уравнений теплопроводности и химической кинетики и условий сопряженного теплообмена на границе «газ — конденсированная среда». Показано, что предложенная приближенная модель позволяет адекватно описывать процесс зажигания и может использоваться для проведения экспресс-оценки времени и температуры зажигания.
Ключевые слова: зажигание, струя, газовая динамика, сверхзвуковой поток, математическое моделирование.


6.
Закономерности фильтрационного воспламенения

Д. А. Ваганов, Е. Н. Шатунова, Н. И. Перегудов, Н. Г. Самойленко
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, sam@icp.ac.ru
Страницы: 44-49

Аннотация >>
Показана возможность принципиально различного качественного поведения горючих пористых веществ в условиях вынужденной фильтрации: самоускоряющийся взрывоподобный рост температуры (воспламенение) либо плавное, лишенное заметных особенностей нарастание разогрева. Установлены комплексы параметров, значения которых определяют тот или иной тип поведения. Рассчитаны зависимости критического расхода газа от толщины слоя. Определены периоды индукции.
Ключевые слова: воспламенение, фильтрационное горение, период индукции, математическое моделирование.


7.
О горении пористых образцов в условиях неодномерной фильтрации

Б. Ш. Браверман, М. Х. Зиатдинов, Ю. М. Максимов
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН,
634021 Томск, maks@fisman.tomsk.su
Ключевые слова: поверхностное горение, неодномерная фильтрация, порошки металлов, сверхадиабатический нагрев, нитриды хрома.
Страницы: 49-52

Аннотация >>
Предлагается экспериментальный метод изучения горения пористых образцов в условиях неодномерной фильтрации газообразного реагента. Впервые in-situ наблюдалось движение фронта поверхностного горения в направлении, перпендикулярном газопроницаемой боковой поверхности. При встрече поверхностных фронтов в центре образца отмечается повышение температуры, что объясняет результаты, наблюдавшиеся ранее в экспериментах.


8.
Особенности горения полых цилиндрических тел

С. Г. Вадченко, Н. Т. Балихина, В. Л. Кванин
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения
РАН, 142432 Черноголовка, vadchenko@mail.ru
Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, система Ti+B, режимы горения полых цилиндрических тел.
Страницы: 53-58

Аннотация >>
Исследовано влияние плотности и диаметра коаксиального отверстия в цилиндрических образцах на основе Ti+B на скорость горения, относительное удлинение и макроструктуру образующихся продуктов. Предложен механизм разрушения образцов вследствие избыточного давления примесных газов. Показано, что на параметрической диаграмме «плотность — относительная толщина стенки образца» существуют области различных режимов горения и различной макроструктуры продуктов.


9.
Термокинетические и теплофизические параметры высокотемпературного синтеза интерметаллида Ni3Al в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистых элементов

О. В. Лапшин, В. Е. Овчаренко, Е. Н. Боянгин
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН,
634055 Томск, ispms@ispms.tomsk.su
Ключевые слова: высокотемпературный синтез, интерметаллид, термограмма, инертный наполнитель, термокинетические и теплофизические постоянные.
Страницы: 59-64

Аннотация >>
Представлены результаты решения обратной и прямой задач высокотемпературного синтеза интерметаллида Ni3Al в режиме теплового взрыва. Полученные данные необходимы для прогнозирования кинетики процессов высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения Ni3Al и сплавов на его основе.


10.
Роль структуры гетерогенных конденсированных смесей в формировании агломератов

С. А. Рашковский
ФГУП «Московский институт теплотехники», 127276 Москва, rash@rash.mccme.ru
Ключевые слова: агломерация алюминия, горение смесевых ракетных топлив, структура топлива, перхлорат аммония, связующее.
Страницы: 65-76

Аннотация >>
Проведено математическое моделирование структуры металлизированных гетерогенных конденсированных смесей. Исследована эволюция системы частиц алюминия при прохождении тепловой волны по смеси. Показано, что при быстром нагревании гетерогенной конденсированной смеси образуется система «кластеров» контактирующих частиц алюминия, которые могут спекаться, образуя пористую систему, которая при дальнейшем нагреве плавится и диспергирует на отдельные капли под действием сил поверхностного натяжения. Эти капли, сливаясь, образуют агломераты. Исследована структура «кластеров» контактирующих частиц и среднемассовые размеры капель металла в зависимости от дисперсности компонентов и их концентрации в гетерогенной конденсированной смеси. Показано, что контактирующие частицы алюминия в гетерогенной конденсированной смеси образуют фракталоподобные структуры, которые могут играть существенную роль в процессе горения смеси


11.
Процесс ионообразования в волне горения

О. К. Камынина, Н. И. Кидин*, В. А. Кудряшов, А. С. Рогачёв, Л. М. Умаров
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения
РАН, 142432 Черноголовка, kuz@ism.ac.ru;
*Институт проблем механики РАН, 117526 Москва
Ключевые слова: волна горения, газовая фаза, ионизация, концентрация ионов, электронная температура.
Страницы: 77-79

Аннотация >>
Проведено экспериментальное изучение механизма реакций и кинетики процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза на примере системы Ti5Si3. С использованием зонда Ленгмюра и метода оптической спектрометрии исследованы состав и степень ионизации газовой фазы, образующейся в процессе горения вследствие дегазации примесей. Показано, что распространение волны горения сопровождается процессами ионизации выделяющихся газов, определены концентрации ионов, электронные температуры. Сопоставлением полученных данных с результатами спектроскопических исследований установлен вид ионов.


12.
Влияние внешнего электрического поля на дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси частиц алюминия

Д. А. Ягодников, Е. И. Гусаченко*
Московский государственный технический университет
им. Н. Э. Баумана, 107005 Москва, daj@mx.bmstu.ru;
*Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
Ключевые слова: аэровзвесь, алюминий, турбулентное горение, электрическое поле, дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания.
Страницы: 80-86

Аннотация >>
Исследовалось влияние внешнего электрического поля на полноту сгорания порошкообразного алюминия марки АСД-1 в потоке воздуха и на дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания. Установлено, что при коэффициенте избытка окислителя 0,8 и скорости потока на входе в камеру сгорания 10 м/с наложение электрического поля увеличивает полноту сгорания алюминия с 43 до 75%. При этом размеры субмикронных частиц оксида алюминия практически не изменяются, а среднемассовые размеры и массовая доля частиц фракции 4÷50 мкм уменьшаются, что обусловлено интенсифицирующим воздействием электрического поля на парофазное горение частиц алюминия. Уменьшение массовой доли частиц крупнее 50 мкм с 12 до 3% при наложении электрического поля заметно подавляет процесс агломерации частиц алюминия при горении аэровзвеси.


13.
Использование эдс горения конденсированных систем для оценки параметров теплопередачи через преграду

В. Ф. Проскудин, Е. Н. Беляев, В. Н. Тараканов, Л. А. Журавлёва, А. Г. Лещинская
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров, Proskudin@dep19.vniief.ru
Страницы: 87-94

Аннотация >>
Предложен способ измерения времени задержки передачи волны горения через преграду и других параметров теплопередачи, заключающийся в непрерывной регистрации электрических сигналов, возникающих в горящей конденсированной системе. Способ применим для систем и преград, обладающих заметной электропроводностью. Представлены результаты изучения процесса передачи волны горения через танталовую преграду в системе 3Zr+2WO3, полученные с использованием предложенного способа.
Ключевые слова: безгазовая система, горение, механические деформации, преграда, ЭДС горения, теплопередача, теплофизические параметры.


14.
Рабочие характеристики эмульсионных взрывчатых веществ

С. Кудзило, П. Кохличек*, В. А. Тржчинский, С. Земан*
Отдел взрывчатых веществ и физики взрыва, Военный технологический университет,
Варшава, Польша, cudzilo@wul.wat.waw.pl;
*Отделение теории и технологии взрывчатых веществ,
Университет Пардубице, Пардубице, Чешская республика
Ключевые слова: взрывчатые вещества, стеклянные микросферы, нитраты металлов, детонационные характеристики, работоспособность взрывчатых веществ.
Страницы: 95-102

Аннотация >>
Экспериментально и теоретически исследованы некоторые рабочие характеристики ряда эмульсионных взрывчатых веществ (ВВ) со стеклянными микросферами. Для каждого ВВ вычислена и определена экспериментально скорость детонации, и с каждым ВВ проведены опыты методами баллистического маятника и расширяющегося цилиндра. Полученные результаты позволили сравнить информативность обоих методов. Исследовано также влияние некоторых нитратов металлов, содержащихся в эмульсионной матрице, на детонационные характеристики и работоспособность ВВ.


15.
О ретонационной волне при инициировании детонации твердых взрывчатых веществ ударными волнами

А. Н. Афанасенков
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, ilmaslov@mail.ru
Страницы: 103-105

Аннотация >>
Приведен оригинальный фотоснимок ретонационной волны, самопроизвольно возникшей в заряде смеси нитроглицерина с нитратом аммония 20/80 при плотности 0,9 г/см3 на расстоянии 0,8 длины заряда и прошедшей назад к месту инициирования половину длины заряда. Скорость прямой волны 2300 м/с, скорость ретонационной волны 1700 м/с. Ретонационная волна зарегистрирована только в одном, уникальном опыте.
Ключевые слова: инициирование, детонация, ретонационная волна, скорость, нитроглицерин, нитрат аммония.


16.
Структура и свойства взрывных компактов медь — молибден

В. И. Мали, Т. С. Тесленко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, teslenko@hydro.nsc.ru
Страницы: 106-111

Аннотация >>
Исследовались микроструктура, деформационные характеристики и электропроводность композитов из смеси порошков меди и молибдена, полученных методом взрывного компактирования. Обнаружено, что с ростом скорости детонации при взрывной обработке увеличиваются микродеформации кристаллической решетки и дисперсность блочной структуры. Это способствует пластической деформации частиц, в большей степени медных, активации и свариваемости их границ, что повышает проводимость полученных компактов. Найдены оптимальные режимы взрывного компактирования и термообработки для получения композитов с высокой электропроводностью.
Ключевые слова: смесь порошков, планетарная мельница, взрывное компактирование, термообработка, электропроводность, рентгеноструктурный анализ.


17.
Ультрадисперсный α-Al2O3. Взрывной метод синтеза и свойства

А. А. Букаемский, С. С. Авраменко, Л. С. Тарасова
Научно-исследовательский физико-технический институт КрГУ Минобразования России 660036 Красноярск, buksir@nifti.krasnoyarsk.ru
Страницы: 112-118

Аннотация >>
Разработан взрывной метод получения α-Al2O3 в ультрадисперсном состоянии и определены оптимальные параметры синтеза. Частицы ультрадисперсного α-Al2O3 имеют сферическую форму и разделены между собой. Распределение по размерам логарифмически нормальное (среднечисленный размер 70 нм, дисперсия 1,9). Изучены особенности фазовых переходов в ультрадисперсном оксиде алюминия при ударно-волновом воздействии. Результаты рентгенофазового анализа позволяют предположить возможность стабилизации новой фазы высокого давления — δ'-Al2O3, которая имеет кубическую гранецентрированную решетку с параметром a = 8,53Å
Ключевые слова: метастабильность, корунд, фазовый переход, ударно-волновой синтез, поверхность, модификация.


18.
О кинетике разрушения при отколе в широком диапазоне изменения амплитуды и длительности ударно-волновых нагрузок

В. А. Огородников
РФЯЦ, ВНИИЭФ, Институт экспериментальной газодинамики
и физики взрыва, 607190 Саров, root@gdd.vniief.ru
Ключевые слова: металлы, ударные волны, разрушение, кинетика, моделирование.
Страницы: 119-123

Аннотация >>
Представлены результаты металлографических исследований состояния образцов из стали Ст. 3 и меди М1 после нагружения ударными волнами различной интенсивности (p≈2÷30 ГПа) и длительности (τ≈10-6÷10-7с). Обсуждается кинетика откольного разрушения материалов в этих условиях нагружения.


19.
О возможном механизме детонации в твердых взрывчатых веществах

Л. А. Гатилов
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 124-125