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

2004 год, номер 4

1.
Влияние энергии источника зажигания на экспериментально определяемое значение минимальной флегматизирующей концентрации галоидоуглеводородов

Я. А. Лисочкин
ФГУП РНЦ «Прикладная химия», 197198 Санкт-Петербург, office@cisp.spb.ru
Ключевые слова: метан, воздух, галоидоуглеводороды, флегматизирующая концентрация, энергия зажигания.
Страницы: 3-7

Аннотация >>
По результатам испытания в сферическом автоклаве определено экспериментальное значение флегматизирующей концентрации галоидоуглеводородов C2F4Br2, CF3Br, C2F5H для стехиометрической смеси метан — воздух в зависимости от энергии источника зажигания. В качестве источников зажигания применялись пережигаемая электрическим током проволока и пиросостав. Энергия источников зажигания варьировалась в диапазоне 2÷420 Дж. Показано, что для получения истинного значения флегматизирующей концентрации галоидоуглеводородов, не зависящей от применяемого источника зажигания, его энергия должна превышать 100 Дж для C2F4Br2, C2F5H и 400 Дж для CF3Br. Применение источников зажигания с меньшей энергией дает заниженные результаты и связано не с достижением флегматизации горючей смеси, а с ростом минимальной энергии зажигания при добавлении галоидоуглеводородов.


2.
Тяговые характеристики идеального пульсирующего детонационного двигателя

В. В. Митрофанов, С. А. Ждан
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск,
zhdan@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: детонация, пульсирующий детонационный двигатель, тяговые характеристики.
Страницы: 8-14

Аннотация >>
Сформулированы квазистационарная и двумерная нестационарная постановки задачи о рабочем цикле пульсирующего детонационного двигателя. Получена формула для удельного импульса и выполнен расчет тяговых характеристик двигателя. Установлено, что при полетных числах Маха ∈ [0; 3,6] и степенях сжатия p2/p1 ∈ [1; 80] тяговые характеристики этого двигателя всегда оказываются выше, чем у прямоточного воздушно-реактивного двигателя и одноконтурного турбореактивного. При повышении степени сжатия преимущество пульсирующего детонационного двигателя постепенно уменьшается.


3.
Экспериментальное исследование тяговых характеристик гибридного ракетного двигателя при различных способах подачи окислителя

А. В. Потапкин, T.-S. Lee*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск,
potapkin@itam.nsc.ru.
*Aerospace Science and Technology Research Center (ASTRC), National Cheng Kung
Ключевые слова: испытательный стенд, гибридный ракетный двигатель,твердое горючее, закрученный поток окислителя, тяговые характеристики.
Страницы: 15-22

Аннотация >>
Описаны стенд и методика проведения экспериментальных исследований тяговых характеристик гибридного ракетного двигателя. Предложена схема компоновки ракетного двигателя, работающего на твердом горючем (полимеризованный непредельный углеводород С4Н6) и газообразном кислороде. Приведены результаты измерения тяговых характеристик двигателя. Показано, что для такого типа двигателей подача закрученного потока кислорода в тракт двигателя приводит к росту тяговых характеристик.


4.
Определение газодинамическим способом полноты выгорания в модели с горением

Е. В. Орлик, А. В. Старов, В. В. Шумский
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
shumsky@itam.nsc.ru, starov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: высокоэнтальпийная установка кратковременного режима, камера сгорания, полнота сгорания, термодинамический расчет, состав и свойства рабочего тела.
Страницы: 23-34

Аннотация >>
Рассмотрен способ определения полноты сгорания и параметров рабочего тела по длине камеры сгорания со сверхзвуковой скоростью воздуха на входе. Состав и свойства рабочего тела определялись термодинамическим расчетом с учетом диссоциации и зависимости энергии внутренних степеней свободы от температуры. Исследованы источники ошибок и влияние точности задания исходных данных при нульмерном подходе к определению кривой выгорания и параметров потока.


5.
Газодинамический метод управления процессами горения и стабилизации пламени в потоке псевдожидкого топлива

А. Г. Егоров, Д. А. Павлов
Тольяттинский государственный университет, 445667 Тольятти, butch-den@yandex.ru
Ключевые слова: псевдожидкое топливо, камера сгорания, аэровзвесь, периодические струи, частота.
Страницы: 35-40

Аннотация >>
Предложен газодинамический метод управления процессами горения и стабилизации пламени в потоке псевдожидкого топлива, основанный на подаче в камеру с внезапным расширением дополнительных струй воздуха с варьируемой частотой. Показано, что варьированием частоты подачи периодических струй воздуха можно воздействовать на характеристики горения псевдожидкого топлива.


6.
Перколяционный фазовый переход при горении гетерогенных смесей

П. С. Гринчук, О. С. Рабинович
Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, 220072 Минск, Беларусь
gps@hmti.ac.by, orabi@hmti.ac.by
Ключевые слова: гетерогенные конденсированные смеси, структурно-разупорядоченные системы, теория перколяции, концентрационный предел горения.
Страницы: 41-53

Аннотация >>
Рассмотрено горение гетерогенных смесей с зависимостью скорости реакции от температуры, описываемой ступенчатой функцией. Предложена двумерная математическая модель процесса, в которой, помимо прочих факторов, учитывается случайность распределения частиц топлива по смеси и их неизотермичность. Методом численного моделирования проведено сравнительное исследование концентрационного предела горения для двух типов гетерогенных систем, обладающих одинаковой средней плотностью топлива: с равномерным распределением топлива по всем частицам смеси и с его распределением по случайной выборке частиц. Показано, что с возрастанием степени гетерогенности (уменьшением безразмерного коэффициента межчастичного теплообмена Bi) концентрационный предел горения для систем обоих типов становится значительно выше своего <термодинамического> значения, а верхней границей предела является вдвое большая величина. Обнаружены различия значений концентрационного предела и скорости горения для гетерогенных систем указанных типов. Продемонстрирована связь предела горения случайной системы с перколяционным фазовым переходом, который имеет место в гетерогенной конденсированной смеси с редкими включениями топлива. Предложен аналитический подход для оценки пороговой концентрации топлива в таких системах, основанный на задаче перколяции на случайных узлах.


7.
О горении топлива в камерах сгорания газотурбинного двигателя с вращающейся форсункой

И. А. Холмянский
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,
644080 Омск, umu@sibadi.omsk.ru
Ключевые слова: горение, тепло- и массоперенос, камера сгорания, газотурбинный двигатель, вращающаяся форсунка.
Страницы: 54-59

Аннотация >>
Рассматриваются особенности процесса горения в камерах сгорания газотурбинного двигателя с вращающейся форсункой. Определены область очага горения и температурное поле. Изложен метод трехмерного моделирования тепло- и массопереноса. Результаты расчетов сопоставлены с полем температур реальных двигателей.


8.
Горение летучих конденсированных систем за границей устойчивости стационарного режима

А. А. Беляев, З. И. Каганова, Б. В. Новожилов
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва, novozh@orc.ru
Ключевые слова: порох, нестационарное горение, численное моделирование, бифуркация, удвоение периода, хаос.
Страницы: 60-66

Аннотация >>
Численно исследованы нестационарные режимы горения газифицирующихся конденсированных систем за границей устойчивости стационарного режима. Рассмотрение проведено в рамках модели Беляева — Зельдовича с химическими реакциями первого порядка в конденсированной и газовой фазах. Найдена граница устойчивости стационарного режима горения при постоянном давлении. Изменение давления приводит к последовательности бифуркаций удвоения периода осцилляций скорости горения. После четвертой бифуркации возникает хаотический режим горения.


9.
Численное исследование задачи о тепловом воспламенении в толстостенном сосуде

А. Г. Князева, А. А. Чащина*
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск, anna@ms.tsc.ru;
*Томский государственный университет, 634050 Томск
Ключевые слова: тепловой взрыв, медленное превращение, соединение материалов, инертный наполнитель, критические условия.
Страницы: 67-73

Аннотация >>
Сформулирована задача о тепловом воспламенении смеси экзотермического состава с инертным наполнителем в толстостенном сосуде. Обнаружено, что при добавлении инертного наполнителя возможно осуществление режима синтеза в условиях слабо меняющейся температуры. Численно исследованы изменения критических условий, разделяющих различные тепловые режимы при варьировании параметров модели: воспламенение и потухание или воспламенение и режим медленного превращения.


10.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез квазикристаллов

М. А. Корчагин, Б. Б. Бохонов
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
630128 Новосибирск, korchag@solid.nsc.ru
Ключевые слова: СВС, квазикристаллы, электронная микроскопия.
Страницы: 74-81

Аннотация >>
На примере двух составов системы Al–Ni–Co показана возможность получения стабильных декагональных квазикристаллов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Определены скорость и температура горения. Приведены результаты электронно-микроскопического и рентгенофазового изучения полученных квазикристаллов.


11.
Механическая чувствительность и параметры детонации алюминизированных взрывчатых веществ

М. Ф. Гогуля, М. Н. Махов, А. Ю. Долгобородов, М. А. Бражников, В. И. Архипов, В. Г. Щетинин
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН,
119991 Москва, gogul@polymer.chph.ras.ru
Ключевые слова: октоген, нитрогуанидин, бис(2,2,2-тринитроэтил)нитрамин, ультрадисперсный алюминий, скорость детонации, давление, температура,чувствительность.
Страницы: 82-95

Аннотация >>
Экспериментально исследовано влияние размеров частиц компонентов и структуры образцов алюминизированных смесей на чувствительность и параметры детонации октогена, нитрогуанидина, бис(2,2,2-тринитроэтил)нитрамина и их смесей с порошкообразным Al со средним размером частиц 0,1÷150 мкм. Добавление ультрадисперсного Al к октогену и бис(2,2,2-тринитроэтил)нитрамину существенно повышает чувствительность к механическим воздействиям и уменьшает скорость детонации. В составах с нитрогуанидином скорость детонации практически не меняется. Регистрация профилей давления продуктов детонации позволила определить ширину зоны химической реакции и параметры Чепмена — Жуге для нитрогуанидина. Профили давления для бис(2,2,2-тринитроэтил)нитрамина показывают, что детонационное разложение может реализовываться в две стадии. Обнаружена двухпиковая структура детонационной волны в смесях октогена с Al. Результаты измерения температуры свидетельствуют о взаимодействии Al с продуктами детонации в непосредственной близости к фронту. Наиболее высокая температура зафиксирована для составов, содержащих ультрадисперсный алюминий и алюминиевую пудру.


12.
Метательная способность и теплота взрывчатого разложения алюминизированных взрывчатых веществ

М. Н. Махов, М. Ф. Гогуля, А. Ю. Долгобородов, М. А. Бражников, В. И. Архипов, В. И. Пепекин
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН,
119991 Москва, makhov@polymer.chph.ras.ru
Ключевые слова: детонация, алюминий, состав продуктов, метательная способность, теплота взрывчатого разложения.
Страницы: 96-105

Аннотация >>
Исследовано влияние размеров частиц алюминия на метательную способность и теплоту взрывчатого разложения алюминизированных составов, содержащих октоген, нитрогуанидин, бис(2,2,2-тринитроэтил)нитрамин. Добавление Al повышает метательную способность взрывчатого вещества. Замена Al с частицами микронного размера ультрадисперсным порошком с размером частиц 0,1 мкм не приводит к дополнительному увеличению метательной способности. Проанализировано влияние Al на теплоту взрывчатого разложения исследуемых составов.


13.
О зависимости пространственно-временной структуры зоны химической реакции от начальной плотности взрывчатого вещества

И. В. Кузьмицкий
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров, igork@vniief.ru
Ключевые слова: критическая плотность ВВ, ликвидация химического пика, пересечение ударной и детонационной адиабат.
Страницы: 106-111

Аннотация >>
Обсуждаются результаты исследования структуры зоны химической реакции для ряда взрывчатых веществ (ВВ). Было обнаружено, что при увеличении начальной плотности ВВ происходит структурная перестройка зоны химической реакции с ликвидаций пика Неймана в точке с критической плотностью. И наоборот, при снижении начальной плотности ВВ отношения газодинамических параметров (в частности, массовых скоростей) в точке Неймана к аналогичным параметрам в точке Жуге возрастают. Показано, что для объяснения указанных особенностей нет необходимости привлекать предположение о возрастающем вкладе экзотермического разложения ВВ на ударном скачке. Полученные результаты можно объяснить, оставаясь в рамках классической теории Зельдовича — Неймана — Дёринга с обычным ударным скачком на фронте детонационной волны и, соответственно, с практически нулевым вкладом в полное энерговыделение в зоне химической реакции.


14.
От анализа структуры ультрадисперсного алмаза к вопросу о кинетике его формирования

Е. В. Миронов1, Е. А. Петров2, А. Я. Корец1,3
1Красноярский государственный технический университет, 660074 Красноярск,
prcom@kgtu.runnet.ru, mir1on1@newmail.ru;
2ФНПЦ «Алтай», 659322 Бийск;
3Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, 660036 Красноярск
Ключевые слова: ультрадисперсный алмаз (УДА), детонационный синтез, молекулярный азот, метильный радикал.
Страницы: 112-116

Аннотация >>
Полученные инфракрасные и ультрафиолетовые спектры поглощения образцов ультрадисперсного алмаза детонационного синтеза позволили сделать предположения относительно кинетики процесса его формирования.


15.
Измерение скорости звука за фронтом ударной волны в смесях железа с алмазом

В. М. Титов, В. Ф. Анисичкин, С. А. Бордзиловский, С. М. Караханов, А. И. Туркин*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск, karakhanov@hydro.nsc.ru;
*Институт минералогии и петрографии СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: скорость звука, ударные волны, алмаз, железо, ядро Земли.
Страницы: 117-130

Аннотация >>
Методом боковой разгрузки проведены измерения скорости распространения звуковых возмущений в прессованных образцах из смесей железо — алмаз 90/10, железо — алмаз 85/15, железо — сера 90/10, а также в образцах прессованного железа (без добавок) и стали Ст. 3. Результаты измерений сопоставлены с геофизическими данными с целью поиска легкого химического элемента (или элементов) в составе земного ядра, который, уменьшая суммарную плотность ядра по сравнению с железоникелевой смесью, не уменьшал бы существенно скорость звука в ядре по сравнению с чистой железоникелевой смесью при давлениях, существующих в ядре. Установлено, что добавление алмаза приводит к росту скорости звука в ударно-сжатых образцах и уменьшению их плотности по сравнению с другими образцами, поэтому при моделировании состава внутренних слоев Земли следует учитывать возможное влияние углерода в алмазной фазе.


16.
Компактирование взрывом: тип микроструктуры контактных границ, созданный при образовании прочной связи

М. П. Бондарь
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск, bond@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: взрывное компактирование, динамический режим, зона контакта, микроструктура, прочное соединение.
Страницы: 131-140

Аннотация >>
Проведено исследование микроструктуры зон контактов при образовании прочного соединения и ее зависимости от схемы и параметров нагружения, а также от параметров и характеристик прессуемой фракции. Показано, что прочная связь образуется при создании в зоне контакта области высокофрагментированной микроструктуры за счeт интенсивной пластической деформации. Создание такой микроструктуры на максимальной площади поверхности прессуемых частиц возможно при оптимизации схемы прессования, размера частиц порошка и при учете механизма диссипации энергии в зоне контакта.