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

2005 год, номер 1

1.
Ингибирование различных режимов горения водорода в воздухе пропиленом и изопропиловым спиртом

В. В. Азатян, А. А. Борисов*, А. Г. Мержанов, В. И. Калачев, В. В. Масалова, А. Е. Маилков*, К. Я. Трошин*
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН,
142432 Черноголовка
azatyan@ism.ac.ru
*Институт химической физики РАН им. Н. Н. Семенова,
119991 Москва
Страницы: 3-15

Аннотация >>
Изучено влияние малых добавок пропилена и изопропилового спирта на скорость распространения пламени водородовоздушных смесей в преддетонационном режиме, на переход дефлаграции в детонацию и на интенсивность горения. Показано, что различие эффективности воздействия этих присадок на горение определяется, прежде всего, их способностью обрывать реакционные цепи. Расходование присадок в пламени водорода происходит практически только в результате их реакций с активными промежуточными продуктами горения H2, в которых эти частицы заменяются малоактивными радикалами.


2.
Цепно-тепловой взрыв и степень ионизации водородовоздушного пламени

В. Ф. Проскудин, П. Г. Бережко, Е. Н. Беляев, В. Н. Тараканов, П. Е. Половинкин, А. Г. Лещинская
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров, proskudin@dep19.vniief.ru
Страницы: 15-23

Аннотация >>
С использованием пассивного зонда, регистрирующего накопление сигналов «электрического шума» пламени при горении водородовоздушных смесей, установлено, что внутри концентрационных пределов интенсивного горения этих смесей, составляющих примерно 18÷60 об. % водорода и обусловленных особенностями механизма взаимодействия в горящих смесях, наблюдается существенное повышение степени ионизации пламени.


3.
Анализ моделей горения энергетических веществ с полностью газообразными продуктами реакции

Л. К. Гусаченко, В. Е. Зарко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, zarko@kinetics.nsc.ru
Страницы: 24-40

Аннотация >>
Из краткого обзора опубликованных моделей горения энергетических веществ следует, что значительная часть усилий при моделировании направлена на более точное описание процессов в газовой фазе. При этом часто неявно предполагается, что ведущая роль принадлежит газовой фазе. В то же время появляются все новые аргументы в пользу ведущей роли процессов в конденсированной фазе для ряда наиболее употребительных гомогенных топлив в ракетном диапазоне давлений. Однако сохраняются серьезные проблемы в моделировании таких режимов горения. Предложен вариант решения этих проблем.


4.
Очаговое горение гетерогенных конденсированных смесей. Тепловая перколяция

С. А. Рашковский
Институт проблем механики РАН, 117526 Москва, rash@hotbox.ru
Страницы: 41-54

Аннотация >>
Рассмотрена модель горения гетерогенных конденсированных смесей, содержащих химически активные частицы, разделенные инертным теплопроводящим веществом. Подробно исследовано распространение реакции по одномерной периодической системе точечных очагов, соединенных инертными тепловыми мостиками. Определена зависимость скорости горения от основных параметров системы, исследована устойчивость стационарного режима горения. Показано, что существует область параметров, в которой процесс распространения реакции неустойчивый. Исследовано горение системы в области неустойчивости. Показано, что при уменьшении адиабатической температуры системы процесс распространения реакции многократно теряет устойчивость, при этом существующий нестационарный режим сменяется новым, более сложным, и смена режимов в рассматриваемых системах всегда происходит в виде бифуркации удвоения периода. Начиная с некоторого значения адиабатической температуры системы процесс распространения реакции становится стохастическим. В рассмотренных системах существует предельное значение адиабатической температуры, ниже которого самостоятельное распространение реакции в системе невозможно.


5.
Экспериментально-расчетная методика оценки кинетических процессов термохимического превращения твердых органических топлив

Е. А. Бойко, С. В. Пачковский, Д. Г. Дидичин
Красноярский государственный технический университет,
660074 Красноярск, boikoe@fivt.krasn.ru
Страницы: 55-65

Аннотация >>
Предложена экспериментально-расчетная методика оценки степени термохимического превращения твердых органических топлив, основанная на использовании методов комплексного термического анализа и математического моделирования. В основу методики обработки данных термогравиметрического эксперимента и описания математической модели положена единая расчетная схема материальных балансов и кинетических процессов выгорания натуральных углей. Получено удовлетворительное количественное соответствие экспериментальных и численных результатов.


6.
Прогнозирование характеристик термодеструкции теплозащитных композиций в зависимости от их состава и свойств компонентов

В. И. Зинченко, В. В. Несмелов*, В. Д. Гольдин*
Томский государственный университет, 634050 Томск
*НИИ прикладной математики и механики при Томском государственном университете,
634050 Томск vdg@ctc.tsu.ru
Страницы: 66-72

Аннотация >>
Проведено исследование процессов термического разложения теплозащитных материалов на основе фенолформальдегидной смолы и углеродной ткани с различным содержанием компонентов. Предложены физическая и математическая модели его описания. Показано, что унос массы углепластиков определяется процессами термической деструкции в веществах, входящих в композицию, и может быть описан единой кинетической схемой с заданным набором термокинетических констант. Прогнозирование уноса массы материалов осуществляется решением системы обыкновенных дифференциальных уравнений с учетом массового соотношения компонентов в композиционном материале.


7.
Термокинетические характеристики конечной стадии теплового взрыва порошковой смеси 3Ni+Al+TiC

О. В. Лапшин, Е. Н. Боянгин, В. Е. Овчаренко
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634055 Томск, ovlap@mail.ru
Страницы: 73-80

Аннотация >>
Термографическим и рентгенофазовым методами исследован процесс высокотемпературного синтеза интерметаллических композиционных материалов на основе алюминида никеля Ni3Al, проходящий в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистых элементов с инертным наполнителем. Исследовано влияние инертного компонента на фазовый состав конечного продукта реакции синтеза. Предполагается, что конечный продукт образуется путем реакционной диффузии на стадии остывания термореагирующей порошковой системы. Проведены оценки термокинетических постоянных процессов формирования фаз NiAl и Ni3Al. Определены области оптимальных режимов высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения Ni3Al.


8.
Аэродинамическое сопротивление частиц несферической формы в потоке за ударной волной

В. М. Бойко, С. В. Поплавский
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск, s.poplav@itam.nsc.ru
Страницы: 81-88

Аннотация >>
Методом многокадровой теневой визуализации исследовалась ранняя стадия скоростной релаксации частиц несферической формы в потоке за проходящей ударной волной. Предложена процедура обработки данных по перемещению свободного тела для определения его ускорения, которая в сочетании с используемой диагностикой является своеобразными бесконтактными аэродинамическими весами. Впервые получены данные по сопротивлению тел неправильной формы в потоке за ударной волной при характерных для пылевых взрывов числах Маха 0,5÷1,5 и Рейнольдса ≈105. Установлено, что сопротивления несферического плохообтекаемого тела и сферы в этих условиях близки и в 2—3 раза превышают сопротивление сферы при стационарном обтекании.


9.
Математическое моделирование гетерогенной детонации угольной пыли в кислороде с учетом стадии воспламенения

А. В. Федоров, Т. А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск, khmel@itam.nsc.ru
Страницы: 89-99

Аннотация >>
Предложена сопряженная физико-математическая модель, описывающая процессы воспламенения и детонационного горения газовзвеси частиц угольной пыли. Модель основана на представлениях двухскоростного двухтемпературного континуума механики гетерогенных сред c учетом приведенных реакций пиролиза, горения летучих и горения коксового остатка. Верификация проведена с использованием известных экспериментальных данных по зависимостям скорости детонации от начальной концентрации дискретной фазы и времени задержки воспламенения от числа Маха проходящей ударной волны. Анализ процесса воспламенения газовзвеси битуминизированного угля в ударных волнах показал, что стадия воспламенения протекает в условиях как температурной, так и скоростной неравновесности. Установлено влияние нагрева частицы за счет температуры торможения на динамику выхода летучих и время задержки воспламенения. Приведены примеры расчета структур течения за ударными и детонационными волнами с учетом стадии воспламенения.


10.
О химическом взаимодействии компонентов твердых взрывчатых смесей при ударе

А. В. Дубовик
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 117977 Москва, krupkin@chph.ras.ru
Страницы: 100-109

Аннотация >>
На примере двух взрывчатых смесей типа окислитель — горючее рассматривается вопрос о влиянии химических реакций между компонентами смеси на критические параметры возбуждения взрыва при ударе. Показано, что вклад реакций межмолекулярного взаимодействия в энергетический баланс смеси возрастает с величиной кислородного баланса окислителя. Соответственно увеличивается уровень чувствительности смеси к удару.


11.
Фазовые переходы, размерные и морфологические изменения в системе «гидрооксид — оксид алюминия» при ударно-волновом воздействии

А. А. Букаемский, Н. А. Соседов, Л. С. Тарасова
Научно-исследовательский физико-технический институт КГУ,
660036 Красноярск buksir@nifti.krasnoyarsk.ru
Страницы: 110-119

Аннотация >>
Предложен метод изучения последовательности фазовых переходов в порошковых материалах при ударно-волновом воздействии. Показано, что в системе «гидрооксид — оксид алюминия» последовательность фазовых превращений при ударно-волновом воздействии следующая: байерит → бемит → γ-Al2O3 → α-Al2O3. Установлено отсутствие переходных высокотемпературных модификаций оксида алюминия. Разработан способ получения субмикронного порошка оксида алюминия, позволяющий получать материал с контролируемым фазовым составом, в том числе в термодинамически стабильной α-модификации Al2O3. Исследованы особенности морфологического строения, фазовые и структурные характеристики порошков после ударно-волнового воздействия.


12.
Усиление магнитного поля в металлических кумулятивных струях при их инерционном удлинении

С. В. Федоров
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана,
105005 Москва sm4@sm.bmstu.ru
Страницы: 120-128

Аннотация >>
Рассмотрено явление усиления магнитного поля в инерционно удлиняющихся металлических кумулятивных струях, формируемых при взрыве кумулятивного заряда с предварительно созданным в его облицовке аксиальным полем. Усиление связано с проявлением эффекта «вмороженности» магнитного поля в проводящую среду и происходит вследствие деформирования материала струи с удлинением его частиц вдоль линий магнитной индукции. В рамках модели цилиндрического равномерно удлиняющегося несжимаемого проводящего стержня установлен характер изменения поля в элементах струи в зависимости от магнитного числа Рейнольдса, определяемого электросопротивлением материала, начальными скоростью осевого деформирования и радиусом элемента. В высокоградиентных медных кумулятивных струях магнитное поле в процессе растяжения может усиливаться более чем в пять раз. Показано, что совместное проявление силовых и термических факторов, сопутствующих усилению поля в материале струи, способно привести к ее разрушению с радиальным рассеянием частиц материала.


13.
Химическая печь для предварительного разогрева в динамических экспериментах с сохранением

Д. Л. Гурьев, Ю. А. Гордополов*, С. С. Бацанов
Центр высоких динамических давлений ГП ВНИИФТРИ, 141570 Менделеево, batsanov@gol.ru
*Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 129-135

Аннотация >>
Разработан новый метод предварительного разогрева образца с последующим нагружением ударными волнами и сохранением продуктов ударного сжатия, заключающийся в использовании энергии химической печи, образующейся в результате теплового взрыва или реакции горения систем СВС. Использование теплового взрыва расширяет область предударных температур разогрева до 3000°С и средних давлений в цилиндрической ампуле сохранения до 25 ГПа. Рассмотрено два варианта предварительного разогрева: инертный образец разогревается за счет тепловыделения реагирующей системы СВС, исследуемый образец сам является системой СВС.