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 4

1.
Пламя с реальным тепловым расширением в нестационарном турбулентном потоке

В. Б. Аккерман1,2, В. В. Бычков1
1Institute of Physics, Umeå University, S-90187 Umeå, Sweden
2Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, 113191 Москва; slava.akkerman@physics.umu.se
Страницы: 3-17

Аннотация >>
Исследована скорость распространения турбулентного пламени с реальным тепловым расширением во внешнем течении, зависящем от времени, для случая бесконечно тонкого фронта пламени и для пламени малой, но конечной толщины. Показано, что влияние пульсаций потока во времени обычно мало, и им можно пренебречь для разумных значений частоты пульсаций. В случае реального теплового расширения роль пульсаций во времени даже меньше, чем в исследованной ранее искусственной модели нулевого расширения. Из полученных результатов видно, что гипотеза Тейлора о «стационарной» турбулентности является хорошим приближением при исследовании турбулентного горения. Роль пульсаций становится значительной, только когда интегральный масштаб турбулентности близок к длине волны отсечки неустойчивости Даррье — Ландау. В этом частном случае пульсации во времени могут оказаться важными для объяснения экспериментов по турбулентному горению.


2.
Колебательный характер процесса окисления водорода при инициировании импульсным электронным пучком

А. И. Пушкарев, Г. Е. Ремнев
ГНУ НИИ высоких напряжений при Томском политехническом университете, 634050 Томск;
aipush@mail.ru
Страницы: 18-21

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования кинетики процесса окисления водорода в стехиометрической смеси с кислородом при инициировании воспламенения импульсным электронным пучком в замкнутом стальном реакторе. Показано, что характер процесса колебательный и похож на режим холодных пламен при окислении углеводородов. Выполнен анализ возможных механизмов автоколебаний процесса окисления водорода. Показано, что колебания давления в реакторе не могут быть связаны с формированием стоячих акустических волн. Наиболее вероятная причина — неизотермический характер протекающего цепного процесса и нарушение условий развития цепи с ростом температуры.


3.
Распределение радикалов OH и CH в пограничном слое при горении этанола

Б. Ф. Бояршинов, В. И. Титков, С. Ю. Федоров
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе CO РАН, 630090 Новосибирск;
boyar@itp.nsc.ru, fedorov@itp.nsc.ru
Страницы: 22-28

Аннотация >>
С применением оптических методов измерений в сфокусированных пучках исследовано влияние турбулентности набегающего потока на распределение радикалов CН и OH. Данные по концентрации CН получены при минимальной степени турбулентности, профили концентрации OH — при уровнях пульсаций скорости 1, 8 и 18%. Показано, что в ламинарном пограничном слое область обнаружения OH смещена относительно максимума температуры в зону окислителя, а CН — в зону горючего. Наибольший уровень концентрации OH близок к значениям, характерным для горения водорода. Среднеквадратичные пульсации скорости и средние значения концентрации OH по длине пламени изменяются немонотонно.


4.
О возможности интенсификации цепных процессов в горючих смесях при возбуждении молекулярных колебаний реагентов лазерным излучением

Б. И. Луховицкий, А. М. Старик, Н. С. Титова
ФГУП Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва
star@ciam.ru
Страницы: 29-38

Аннотация >>
Анализируются особенности кинетики горения смесей H2 — воздух с небольшими (<1%) добавками озона при возбуждении асимметричных колебаний молекул O3 лазерным излучением CO2-лазера с длиной волны ≈ 9.7 мкм. Показано, что воздействие излучения приводит к ускорению столкновительной диссоциации молекул O3, интенсификации цепного механизма воспламенения, уменьшению периода индукции и к снижению температуры воспламенения. Возбуждение асимметричных колебаний молекул O3 излучением CO2-лазера в 10÷103 раз более эффективно, чем рассматриваемый в настоящее время метод инициирования горения, основанный на локальном нагреве среды излучением ИК-диапазона.


5.
Некоторые аспекты устойчивости горения газа в пористых средах

Н. А. Какуткина
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
kktk@kinetics.nsc.ru
Страницы: 39-49

Аннотация >>
В рамках тепловой модели рассмотрены некоторые аспекты устойчивости очагового и наклонного фронтов горения газа в пористой среде. Получено общее выражение для скорости искривленного фронта волны фильтрационного горения газа с учетом кривизны и локального наклона фронта. Показано, что кривизна всегда способствует стабилизации фронта. Наклон фронта, в принципе, может оказывать дестабилизирующее действие. Однако из-за того, что этот эффект слабее влияния кривизны, он не вызывает развития неустойчивости. Проанализирована роль конвективного тепло- и массообмена очага горения с окружающим газовым потоком и селективной диффузии в развитии очаговой неустойчивости. Найдены критерии развития очаговой неустойчивости и определены диапазоны параметров системы, при которых возможна неустойчивость. Рассмотрено влияние изменения длины фронта в процессе распространения волны на развитие неустойчивости наклонного фронта. Учет этого фактора дает критерий развития неустойчивости, совпадающий с экспериментальным.


6.
Эффекты селективной диффузии при распространении и гашении пламени в пористой среде

А. А. Коржавин, В. А. Бунев, В. С. Бабкин, А. С. Клименко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, korzh@kinetics.nsc.ru
*ОАО «НПП ЗВЕЗДА», 140070 Томилино Mосковской обл.
Страницы: 50-59

Аннотация >>
Экспериментально исследовано распространение пропановоздушных пламен в инертной высокопористой среде при разбавлении смеси азотом и обогащении кислородом. Показано, что вариация концентрации азота или кислорода приводит к более существенному изменению скорости распространения пламени в пористой среде по сравнению с изменением нормальной скорости; при добавке азота рост скорости пламени с начальным давлением становится слабее, концентрационная область распространения пламени — ýже. Число Пекле на пределе распространения пламени, построенное по нормальной скорости исходной смеси, не является константой, а зависит от коэффициента избытка топлива и содержания азота в смеси. Дана физическая интерпретация полученных результатов на основе гипотезы о селективной диффузии. Показано, что учет влияния чисел Льюиса топлива и окислителя позволяет количественно описать единой зависимостью скорость распространения пламени в инертной пористой среде в широких пределах изменения параметров. Число Пекле на пределе, построенное по нормальной скорости с учетом этих эффектов, является константой.


7.
Горение порошковой смеси Fe2O3 – TiO2 – Al – C в режиме СВС и структура образующихся продуктов

В. П. Кобяков, В. Д. Зозуля, М. А. Сичинава, Н. В. Сачкова, А. Ф. Беликова, Д. Ю. Ковалев
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
koba@ism.ac.ru
Страницы: 60-66

Аннотация >>
Исследовано горение в режиме СВС прессованных исходных заготовок из порошковой стехиометрической смеси Fe2O3 – TiO2 – Al – C. Обнаружено наследование конечным продуктом формы и размеров исходной заготовки. Исследованы особенности состава и структуры конечного продукта, который представляет собой высокопористую композиционную огнеупорную керамику Al2O3/TiC/Fe(Ti). Предложен механизм фазо- и структурообразования в исследуемой системе.


8.
Влияние электростатического поля на самораспространяющийся высокотемпературный синтез феррита марганца

С. М. Бусурин, Ю. Г. Морозов, М. В. Кузнецов, С. Г. Бахтамов, М. Л. Чернега
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН,
142432 Черноголовка busurin@ism.ac.ru
Страницы: 67-72

Аннотация >>
На примере синтеза феррита марганца показано, что электрическое поле в зависимости от напряженности и направления его приложения вызывает заметное изменение параметров гетерогенного горения. Рассмотрены возможные причины, объясняющие протекание процесса фронтального горения исходной смеси в электрическом поле.


9.
Особенности горения хлопчато-бумажной ткани, пропитанной гидрооксикарбонатом цинка в качестве замедлителя пламени

С. М. Мосташари, М. А. Заньянчи, О. Багхи
Университет Гуйлана, Рашт, Иран, zanjanchi@guilan.ac.ir
Страницы: 73-77

Аннотация >>
Гидроокcикарбонат цинка (ZnCO· Zn(OH)2), синтезированный многованновым методом осаждался в хлопчато-бумажную ткань и для получения однородности прокатывался отжимными валиками. На обработанных образцах наблюдалось подавленное горение. При добавке ZnCO3 · Zn(OH)2 в количестве 20.20% на 100 г сухой ткани время горения составляло 200.5 с, а при добавке 45.39% оно увеличивалось до 337.5 с. Зола обработанных образцов подвергалась рентгеновскому дифракционному анализу, результаты которого сопоставлены с данными для порошков цинка и оксида цинка. Рентгеновский анализ показал наличие оксида цинка в золе, но следов металлического цинка не обнаружено. Высказано предположение, что во время тления имеет место восстановительно-окислительная реакция.


10.
Динамические особенности горения газовзвесей полидисперсных порошков алюминия

И. А. Семенов, Б. В. Мацеевич
ФГУП «Красноармейский научно-исследовательский институт механизации»,
141292 Красноармейск; kniim@krasn.mosreg.ru
Страницы: 78-83

Аннотация >>
Рассмотрены результаты ситового анализа порошков алюминия. Показано, что распределения частиц по массам близки к нормальному или логарифмически-нормальному. Рассмотрены различия в динамике горения порошков при учете полидисперсности частиц и в предположении одинаковости их размера. Установлено, что эти различия проявляются только на поздней стадии горения и обусловлены наличием в порошке фракции с крупными частицами.


11.
Численное моделирование формирования ячеистой гетерогенной детонации частиц алюминия в кислороде

А. В. Федоров, Т. А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск, khmel@itam.nsc.ru
Страницы: 84-98

Аннотация >>
Исследуется формирование ячеистой детонации в стехиометрической взвеси частиц алюминия в кислороде на основе численного моделирования ударно-волнового инициирования детонации в плоском, достаточно широком канале. Путем варьирования ширины канала определены характерные размеры ячеек регулярных равномерных структур для фракций частиц в диапазоне 1 ÷10 мкм. Расчетные размеры ячеек согласуются с оценками, полученными методом акустического анализа. Установлена связь между размером ячейки и протяженностью характерных зон структуры детонационной волны (задержки воспламенения, горения, скоростной и тепловой релаксации).


12.
О непрерывной спиновой детонации топлив в кольцевых камерах сгорания

Ф. А. Быковский, С. А. Ждан, Е. Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, bykovs@hydro.nsc.ru
Страницы: 99-109

Аннотация >>
В двух проточных кольцевых камерах диаметром 100 мм осуществлено сжигание ацетиленокислородной смеси в режиме непрерывной спиновой детонации при сверхкритическом и докритическом перепадах давления кислорода на кольцевой щели. При варьировании расходов компонентов смеси, ширины щели для подачи окислителя, места подачи горючего и начального противодавления исследованы области существования и структура поперечных детонационных волн, определены пределы существования непрерывной детонации по давлению в камере. Проведены оценки потерь полного давления потока на щели подачи кислорода и в отверстиях форсунки горючего.


13.
Фазовая диаграмма наноуглерода

В. В. Даниленко
ЗАО «АЛИТ», 03067 Киев, Украина, vvdan@list.ru
Страницы: 110-116

Аннотация >>
На фазовой диаграмме углерода установлены положения линий плавления и термодинамического равновесия детонационных наноалмазов, или ультрадисперсных алмазов, в зависимости от размеров их частиц. Определено положение семейства тройных точек, расположенных в интервалах давления 13.5 16.5 ГПа и температуры 2210 ÷ 4470 К и определяющих область жидкого состояния наноуглерода. Алмазная область на фазовой диаграмме наноуглерода разделяется на три части по виду наночастиц: наноалмаз, жидкий наноуглерод (нанокапли), аморфный наноуглерод.


14.
Люминесценция азида серебра при импульсном возбуждении

Э. Д. Алукер, Б. П. Адуев, А. Г. Кречетов, Д. Р. Нурмухаметов, А. С. Пашпекин, Е. В. Тупицин, В. Н. Швайко
Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, lira@kemsu.ru
Страницы: 117-123

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование люминесценции азида серебра при возбуждении импульсами лазера и электронного ускорителя в допороговом (без взрыва) и надпороговом (взрывном) режимах. Наблюдаемые полосы свечения (≈ 1.3; 1.65; 1.87 эВ) связываются с излучательным захватом электронов на дивакансию (≈ 1.3 эВ) и излучательной рекомбинацией дырок с электронами, захваченными на дивакансиях различной ориентации (1.65 и 1.87 эВ).


15.
Влияние прочности, пластичности материала и размеров частиц раздробленной среды на процесс ударно-волнового деформирования

В. А. Огородников, М. В. Жерноклетов, С. В. Михайлов, С. В. Ерунов, В. В. Комиссаров
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров, root@gdd.vniief.ru
Страницы: 124-131

Аннотация >>
Исследован процесс динамического деформирования ударно нагруженных цилиндрических «пористых» образцов свинца, вольфрама и сплава ВНЖ-95, состоящих из частиц размерами 0.1 ÷ 2.5 мм. Интенсивность ударных волн была несколько ниже значений, соответствующих полному компактированию материала. Изучена степень влияния размеров частиц, прочности и пластичности их материала на рассматриваемые процессы.


16.
Сверхвысокочастотное излучение при горении железоалюминиевого термита

В. С. Корогодов, А. И. Кирдяшкин, Ю. М. Максимов, А. А. Трунов, Р. М. Габбасов
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН,
634021 Томск, maks@fisman.tomsk.ru
Страницы: 132-135

Аннотация >>
Зарегистрировано неравновесное СВЧ-излучение волны горения порошковой системы Fe2O3 – Al в диапазоне частот 3.4 ÷ 37.5 ГГц. Установлено, что мощность излучения пропорциональна площади свободной поверхности продуктов реакции и на 4 ÷ 7 порядков превышает уровень теплового излучения в том же интервале длин волн. Возможным механизмом электромагнитной эмиссии является тормозное излучение свободных электронов, испускаемых поверхностью конденсированных фаз.


17.
Замечания по поводу статьи Б. П. Адуева, Э. Д. Алукера, А. Г. Кречетова, А. Ю. Митрофанова «Динамическая топография предвзрывной люминесценции азида серебра»

В. В. Медведев
Томский политехнический университет, 634050 Томск, medvedev@tpu.ru
Страницы: 136-137

Аннотация >>
Письмо в Редакцию