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

2003 год, номер 6

1.
Предвзрывные явления при быстром инициировании бризантных взрывчатых веществ (обзор)

В. И. Таржанов
РФЯЦ, ВНИИ технической физики, 456770 Снежинск, tar@gdd.ch70.chel.su
Страницы: 3-11

Аннотация >>
Выполнен обзор экспериментальных работ, касающихся изучения предвзрывных явлений при ударно-волновом и лазерном инициировании бризантных взрывчатых веществ. Проведено обсуждение основных результатов работ с позиции установления сходства и различия процессов при этих способах инициирования. Предложены подходы к развитию исследований обсуждаемых явлений.


2.
Инициирование воспламенения при воздействии на газ импульсного сильноточного разряда

А. Ю. Стариковский
Московский физико-технический институт (государственный университет), 141700 Долгопрудный
astar@neq.mipt.ru
Страницы: 12-19

Аннотация >>
Показана возможность нетермического инициирования химических реакций однородным импульсным наносекундным разрядом. Получены зависимости изменения времени задержки воспламенения от начальных условий. Показано, что основную роль в процессе инициирования горения в условиях импульсного газового разряда при умеренных электрических полях и малой степени ионизации играют реакции диссоциативного тушения электронно-возбужденных уровней азота.


3.
Анализ механизмов образования оксидов азота при фильтрационном горении метановоздушных смесей

С. И. Футько
Институт тепло- и массообмена НАН Беларуси, 220072 Минск, Беларусь,
foutko@itmo.by
Страницы: 20-27

Аннотация >>
Проведен анализ кинетики образования оксидов азота в условиях фильтрационного горения бедных и богатых метановоздушных смесей. Интенсивный межфазный теплообмен в волне фильтрационного горения газов приводит к резкому снижению времени пребывания газа в высокотемпературной области, а также к уменьшению максимальных температур в зоне реакции. В результате процессы фильтрационного горения газов характеризуются пониженными индексами эмиссии оксидов азота по сравнению с диффузионными пламенами. В этих условиях термический механизм не вносит существенного вклада в образование NO и доминирующими являются NNH-канал для бедной смеси и механизм Фенимора для богатой. Оксиды азота в бедных смесях представлены в основном NO и N2O, а для богатых характерны азотсодержащие компоненты HCN и NH3. Разрушение NO в богатых смесях происходит в реакциях <дожигания> с участием радикалов HCCO, CH3 и CH2.


4.
Взаимодействие двух диффузионных пламен, распространяющихся вдоль металлической подложки, смоченной различными топливами

А. А. Коржавин, И. Г. Намятов, В. А. Бунев, В. С. Бабкин
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
korzh@kinet.nsc.ru
Страницы: 28-37

Аннотация >>
Экспериментально и теоретически исследовано взаимодействие двух диффузионных пламен, распространяющихся по поверхности двух различных жидких топлив, нанесенных на тонкую металлическую подложку с двух сторон. Показано, что в такой системе возможно образование единого комплекса — двухстороннего пламени, обладающего свойствами стационарного пламени со своей структурой. Определены некоторые скоростные и структурные зависимости для двухсторонних пламен. Предложена математическая модель двухстороннего пламени, удовлетворительно описывающая экспериментальные зависимости. Сформулирована физическая модель двухстороннего пламени с пульсирующим пламенем более тяжелого топлива.


5.
Влияние фазового перехода на процесс воспламенения

С. И. Худяев
Отдел математики (филиал, г. Сыктывкар) Института математики и механики УрО РАН
167000 Сыктывкар, khudyaev@syktsu.ru; khudyaev@dm.komisc.ru
Страницы: 38-44

Аннотация >>
Получена прямая связь в виде дифференциального уравнения первого порядка между глубиной фазового превращения (положением фазовой границы) и параметром Франк-Каменецкого, характеризующим интенсивность химического тепловыделения. Как частный случай из этого уравнения следует решение задачи, ранее полученное для цилиндрического и плоскопараллельного реакторов. Наличие устойчивого промежуточного положения межфазной границы обобщено на симметричные области любой (даже дробной) размерности, что, как оказывается, не лишено физического содержания.


6.
О возникновении очагов во фронте безгазового горения под влиянием потерь тепла

Б. Л. Копелиович
Институт тепло- и массообмена НАН Беларуси,
220072 Минск, Беларусь, bnv@may.ru
Страницы: 45-51

Аннотация >>
Численное исследование горения безгазовой смеси в узком цилиндрическом канале показало, что в условиях интенсивного отвода тепла по поверхности фронта реакции проходят волны, которые <доносят> влияние теплопотерь до глубоких слоев наполнителя и, отразившись от оси, приводят к образованию очагов вблизи оболочки.


7.
Влияние механической активации на закономерности горения систем с хрупкими компонентами (на примере Mn–Si)

Т. В. Монасевич, В. И. Итин
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
maks@fisman.tomsk.ru
Страницы: 52-55

Аннотация >>
Экспериментально показано, что в результате механической активации смеси хрупких разнородных порошков марганца и кремния расширяется концентрационный интервал горения, увеличиваются скорость и максимальная температура горения, снижается начальная температура, при которой инициируется и протекает горение, пульсирующий режим горения сменяется стационарным. Эти особенности горения связаны с образованием в смеси хрупких порошков агломератов, представляющих собой области более твердого кремния, покрытые слоем марганца с резкой границей между компонентами и изменением в результате масштаба гетерогенности.


8.
Неизотермическое взаимодействие порошков с активной газовой средой при измельчении

В. К. Смоляков, О. В. Лапшин, Ю. М. Максимов
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
maks@fisman.tomsk.ru
Страницы: 56-68

Аннотация >>
Применительно к проблемам синтеза в системах «твердое — газ» и безопасного измельчения порошков аналитическими и численными методами решена задача об измельчении твердого реагента в активном газе. Получены формулы, описывающие динамику температуры, глубины превращения, размера частиц и удельной межфазной поверхности. Определены условия взрывного и невзрывного режимов синтеза и безопасного измельчения.


9.
Особенности термохимических процессов в высокотемпературном коксе полимерных композитных материалов

Г. Я. Мамонтов
Томский государственный архитектурно-строительный университет,
634000 Томск, paa@ctc.stu.ru
Страницы: 69-76

Аннотация >>
Экспериментально исследованы поля температур в прококсованных слоях полимерных композитных материалов (стеклопластиков) при высокотемпературном нагреве и последующем охлаждении в потоке холодного окислителя. На основании анализа экспериментальных данных и численных исследований установлено, что в прококсованном слое стеклопластиков возможно протекание экзотермических химических реакций, в результате чего создаются условия для сохранения в течение достаточно длительного времени высоких температур в слое кокса композита.


10.
Возможный механизм самовозгорания титановых сплавов в кислороде

В. И. Болобов
РНЦ «Прикладная химия», 197198 Санкт-Петербург, Boloboff@mail.ru
Страницы: 77-81

Аннотация >>
Предложен механизм, объясняющий самопроизвольное возгорание титановых сплавов при появлении ювенильной поверхности металла в кислороде повышенного давления. Он основан на заключении, что саморазогрев фрагментов разрушения образцов до температуры плавления сплава происходит за счет тепла, выделяющегося в процессе адсорбции кислорода на ювенильной поверхности и его растворения в твердом металле. При этом лимитирующей стадией взаимодействия является процесс адсорбции, скорость которого зависит от давления кислорода.


11.
Влияние изменений фазового состава на процесс горения металлической частицы

Э. Л. Дрейзин
Технологический институт Нью-Джерси, Отделение механической инженерии Ньюарк,
NJ 07102-1982, штат Нью-Джерси, США, dreizin@njit.edu
Страницы: 82-96

Аннотация >>
Обобщены результаты экспериментальных исследований горения одиночных металлических частиц. Свободно падающие монодисперсные капли жидкого металла с хорошо воспроизводимыми начальными температурами и скоростями получали в импульсном микродуговом разряде между массивным холодным катодом и расходуемым проволочным анодом. В кислородсодержащих средах капли немедленно воспламенялись и температурную историю их горения регистрировали методом оптической пирометрии. Горящие капли гасили в различные моменты времени несколькими способами, обеспечивающими различные скорости охлаждения. Структуру погашенных частиц анализировали с целью восстановления их эволюции в процессе горения. Эксперименты проводили с частицам Аl, Mg, Zr, Ti, Ta, W, Мо, Fe и Cu. Кроме того, подобные эксперименты были выполнены с бором. Частицы бора получали путем оплавления кончика вибрирующей борной проволоки в факеле ацетиленкислородной горелки. Большинство экспериментов проведено в воздухе, использовали также углекислый газ и смеси аргон — кислород и гелий — кислород. Ограниченное число экспериментов с частицами алюминия выполнено в условиях невесомости. Целью экспериментов было установление взаимосвязи между температурой и составом горящей частицы. Растворение кислорода и других газов в металле горящей капли приводит к изменению ее фазового состава, что сопровождается резкими изменениями режима горения. Для интерпретации наблюдаемого поведения частиц использовали равновесные диаграммы фазового состояния металл — газ. На основе экспериментальных данных предложен расширенный механизм горения, в котором в дополнение к реакциям, происходящим на и над поверхностью горящего металла, выделены реакции и фазовые изменения внутри горящего металла.


12.
Фильтрационное горение энергетического материала в спутном потоке собственных продуктов. Критические условия

Л. К. Гусаченко, В. Е. Зарко, А. Д. Рычков*, Н. Ю. Шокина*
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, zarko@ns.kinetics.nsc.ru
*Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 97-103

Аннотация >>
Приведены результаты численного счета по предложенной ранее авторами «трехтемпературной» модели, приближенно учитывающей кроме различия температур газа и твердой фазы (каркаса) локальную неизотермичность элементов каркаса. Показана возможность затухания (после сгорания части заряда) при вариации ряда входных параметров: теплопроводности заряда, температуры зажигания, массы воспламенителя, начальной температуры, пористости заряда, локальной скорости его разложения.


13.
Распространение цепной реакции взрывного разложения в кристаллах азида серебра

Б. П. Адуев, Э. Д. Алукер, А. Г. Кречетов, А. Ю. Митрофанов
Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, lira@kemsu.ru
Страницы: 104-106

Аннотация >>
Измерена скорость распространения цепной реакции взрывного разложения по нитевидному кристаллу азида серебра (&8776; 1500 м/c). Измеренное значение скорости связывается со скоростью движения диффузионного фронта дырок, генерируемых в процессе взрывного разложения.


14.
Электромагнитное поле при ударном сжатии проводящего магнетика

С. Д. Гилев, Т. Ю. Михайлова*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск,
gilev@hydro.nsc.ru.
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 107-118

Аннотация >>
Дан анализ структуры электромагнитного поля в проводящем магнетике при его сжатии в ударной волне. Показано, что сжатие магнитного материала во внешнем магнитном поле приводит к возникновению системы из двух равных по величине, но противоположных по направлению токов. Один из них протекает перед ударным фронтом в невозмущенном веществе, противоположно направленный ток — по ударно-сжатому веществу. По мере движения ударной волны абсолютное значение тока монотонно растет. Найдены параметры, определяющие глобальную электромагнитную картину в ударно-сжимаемом магнетике. Эти параметры являются обобщением управляющих параметров, найденных авторами ранее для немагнитного проводника. Сформулированная модель позволяет качественно объяснить результаты динамических экспериментов с магнитомягким сплавом 80НХС. Запись напряжения с поверхности образца указывает на эффективное ударное размагничивание материала.


15.
Ударно-волновое сжатие карбонильных соединений

И. М. Воскобойников
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 117977 Москва,
voskob@chph.ras.ru
Страницы: 119-126

Аннотация >>
Выполнены расчеты параметров состояния вещества за фронтом ударной волны в карбонильных соединениях. Рассмотрены следующие варианты: сохранение исходного соединения, его деструкция до воды, метана и углерода, полимеризация и др. Проведено сравнение результатов расчета с экспериментальными адиабатами Гюгонио. Превращения кетонов, кислот и эстеров с характерными временами 0,001 ÷ 0,1 мкс наблюдались при температуре исходного соединения за фронтом волны выше (1,1 ÷ 1,3) · 103 К. За то же время пары соединений разлагались в реакции первого порядка при температурах выше 2 · 103 К. Превращения ангидридов карбоновых кислот наблюдались при температуре исходного соединения за фронтом ударной волны выше 1,6 · 103 К. Примерно при той же температуре в реакции первого порядка разлагаются их пары.


16.
Аномальный фазовый переход при ударном сжатии PbO

С. М. Гаврилкин, Л. И. Копанева, С. С. Бацанов
Центр высоких динамических давлений ВНИИФТРИ, 141570 Менделеево, batsanov@gol.ru
Страницы: 127-130

Аннотация >>
Установлено превращение ромбической модификации окиси свинца в тетрагональную форму с понижением плотности при ударном сжатии в интервале давлений 9,5 ÷ 35 ГПа. Показано, что аномальное фазовое превращение происходит только в пористом материале и выход этой фазы увеличивается при понижении температуры, т. е. является результатом механического действия ударной волны. Обсуждены особенности ударно-волнового превращения окиси свинца по сравнению с аналогичным эффектом при растирании и статическом сжатии со сдвигом.


17.
Исследование слоев, полученных при улавливании кумулятивной струи на титановую мишень

С. А. Громилов, А. В. Алексеев*, С. А. Кинеловский**, И. Б. Киреенко
Институт неорганической химии СО РАН им. А. В. Николаева, 630090 Новосибирск, grom@che.nsk.su
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
**Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, skin@hydro.nsc.ru
Страницы: 131-136

Аннотация >>
Проведено рентгендифрактометрическое исследование слоев, полученных на титановых мишенях в условиях кумулятивного взрыва. В качестве облицовки использованы смеси мелкокристаллических порошков графита и аммиачной селитры в разных пропорциях. Показано различие фазового состава центральной и периферийной зон мишени. Измерены параметры элементарных ячеек обнаруженных кристаллических фаз и микротвердость образцов.