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

2009 год, номер 1

1.
Экспериментальное исследование струйного диффузионного пламени сжиженного газа, разбавленного азотом и стабилизированного плохообтекаемым телом

П. Кумар, Д. П. Мишра
Лаборатория горения, Факультет аэрокосмической техники,
Индийский институт техники Канпур-208016, Индия,
mishra@iitk.ac.in
Ключевые слова: подогретые реагенты, разбавление, EINOx, диффузионное пламя, плохообтекаемое тело.
Страницы: 3-10

Аннотация >>
Описано влияние разбавления азотом и подогрева реагентов на соосное струйное диффузионное пламя сжиженного газа, стабилизированное с помощью плохообтекаемого тела, для двух случаев: подогретый воздух; подогретые воздух и топливо. Результаты экспериментов показали, что при добавлении N2 в поток топлива длина пламени увеличивается, что объясняется снижением температуры пламени; доля длины пламени, свободная от сажи, также увеличивается, что может быть обусловлено уменьшением концентрации топлива и температуры пламени. С ростом температуры реагентов и толщины кромки плохообтекаемого тела длина пламени, а также доля длины пламени, свободная от сажи, уменьшаются. Найдено, что индекс эмиссии NOx при добавлении азота сокращается для всех конфигураций горелки, что можно объяснить уменьшением времени пребывания газовой смеси в пламени. При увеличении толщины кромки и температуры реагентов индекс эмиссии NOx также возрастает соответственно вследствие увеличения времени пребывания и теплового эффекта.


2.
Влияние модуляции скорости набегающего газа на скорость распространения пламени над поверхностью жидкости

В. В. Замащиков
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
albor@kinetics.nsc.ru
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: горение жидкостей, мелкая жидкость, горение в узких каналах.
Страницы: 11-17

Аннотация >>
Исследуется влияние модуляции скорости набегающего на пламя газа на среднюю скорость распространения пламени над “мелкой” жидкостью. Показано, что средняя скорость пламени зависит от частоты модуляции. Если частота модуляции больше собственной частоты колебаний пламени, то при наложении возмущений скорость пламени сначала возрастает, а затем постепенно возвращается к исходному значению. При частотах, близких к собственной частоте колебаний пламени, средняя скорость распространения пламени постоянна, но больше исходной.


3.
Режимы сжигания газа в пористом теле теплогенератора цилиндрической формы

Ю. А. Чумаков, А. Г. Князева
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск
yura014@rambler.ru
Ключевые слова: пористая горелка, сжигание газа, радиационный поток тепла, термические напряжения.
Страницы: 18-29

Аннотация >>
Предложена и численно проанализирована стационарная модель фильтрационного сжигания газа с учетом условий на входе в пористое тело и условий теплообмена с газовой фазой, окружающей горелочное устройство, и с теплообменником. Определены области параметров, в которых реализуется режим горения газа с узкой реакционной зоной вблизи внешней поверхности пористого тела. Дана оценка механических напряжений, возникающих в пористом теле вследствие высоких значений градиента температуры и давления газа в порах. Построены зависимости скорости сжигания газа и радиационного потока тепла с поверхности горелки от технологических параметров.


4.
Закономерности горения смесей Ti+0.5C и Ti+C насыпной плотности в спутном потоке инертного газа

Б. С. Сеплярский, С. Г. Вадченко, С. В. Костин, Г. Б. Брауэр
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН,142432 Черноголовка
sepl@ism.ac.ru
Ключевые слова: гетерогенное горение, расплав титана, конвективный перенос, перепад давления, примесное газовыделение, скорость горения, структура продукта.
Страницы: 30-37

Аннотация >>
Впервые исследованы закономерности горения смесей Ti—C насыпной плотности в условиях продува образца инертным газом путем вакуумирования одного из торцов реакционной ячейки. Проведенные эксперименты показали, что испытуемые смеси в кварцевых стаканчиках не поджигались и не горели в отсутствие потока инертного газа (аргона). Увеличение скорости откачки газа из образца увеличивало скорость установившегося горения смеси титана с сажей, а для смеси титана с графитом наблюдалась стабилизация плоского фронта горения. Показано, что наличие небольшого перепада давления (не выше 105 Па) дает возможность управлять процессом горения, а также подтверждает основные постулаты конвективно-кондуктивной теории горения гетерогенных конденсированных систем.


5.
Экспериментальное исследование процесса агломерации при горении алюминизированных твердых топлив в поле перегрузок

В. А. Бабук, В. А. Васильев, А. Н. Потехин
Балтийский государственный технический университет “Военмех” им. Д. Ф. Устинова190005 Санкт-Петербург
babuk@peterlink.ru
Ключевые слова: перегрузка, сила инерции, агломерация, скорость горения, твердое топливо, металлическое горючее.
Страницы: 38-46

Аннотация >>
Экспериментально исследован процесс агломерации при горении твердых ракетных топлив в поле перегрузок при значении перегрузки, не превышающем 60. Эксперименты проведены в условиях варьирования направления и величины перегрузки. Определены количество, химический состав, дисперсность агломератов, а также структура поверхностного слоя в зависимости от величины и направления перегрузки. Наиболее существенной особенностью действия отрывающих перегрузок является рост массы агломератов вплоть до некоторого предельного значения, а действия прижимающих перегрузок — образование на поверхности горящего топлива слоя конденсированных продуктов. Полученные данные позволили уточнить общую физическую картину формирования агломератов и горения алюминизированных топлив, а также определить круг проблем при функционировании двигателей в летных условиях в связи с наличием конденсированных продуктов сгорания.


6.
Влияние ультрадисперсного алюминия на горение смесевых твердых топлив при субатмосферных давлениях

В. А. Архипов1, М. В. Горбенко2, Т. И. Горбенко3, Л. А. Савельева3
1Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 659322 Бийск
2Томский государственный университет, 634050 Томск
3НИИ прикладной математики и механики Томского государственного университета,634050 Томск
leva@niipmm.tsu.ru
Ключевые слова: смесевое твердое топливо, субатмосферные давления, ультрадисперсный порошок алюминия, перхлорат аммония, октоген, закон скорости горения.
Страницы: 47-55

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования горения смесевых твердых топлив на двойном окислителе (перхлорат аммония/октоген) в диапазоне давлений 0.03÷0.1 МПа. Исследованы системы, содержащие порошок алюминия микронных размеров АСД-4) и ультрадисперсный порошок алюминия марки . Показано, что замена АСД-4 на в топливных системах приводит к росту скорости горения. Выявлено влияние дисперсности алюминия и коэффициента избытка окислителя на показатель в степенном законе скорости горения. Определена область значений коэффициента избытка окислителя, соответствующая эффективной замене микронного алюминия на ультрадисперсный, для которой показатель в степенном законе скорости горения снижается.


7.
О влиянии фазовых превращений на неизотермический синтез в механоактивированных гетерогенных системах

Р. Г. Абдулкаримова1, Т. А. Кетегенов1, З. А. Мансуров1, О. В. Лапшин2, В. Г. Прокофьев2, В. К. Смоляков2
1Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, 480078 Алматы, Казахстан
2Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
victor@dsm.tsc.ru
Ключевые слова: механоактивация, фазовый переход, горение, взрыв.
Страницы: 56-67

Аннотация >>
Построена математическая модель неизотермического синтеза в механоактивированной системе, учитывающая фазовый переход в одном из реагентов. Приведены результаты исследований влияния фазового перехода на кинетику неизотермического химического взаимодействия предварительно активированной смеси для двух предельно различных режимов синтеза: волнового и объемного.


8.
Исследование чувствительности механической смеси тетранитропентаэритрита и наночастиц NI—C к инициированию взрыва импульсами лазера

Б. П. Адуев1, Г. М. Белокуров1, А. Г. Кречетов2, Н. В. Нелюбина1, Д. Р. Нурмухаметов1
1Кемеровский филиал Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, 650099 Кемерово
lira@kemsu.ru
2Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово
Ключевые слова: лазер, инициирование, тэн, наноматериалы, взрыв.
Страницы: 68-72

Аннотация >>
Представлены результаты исследования чувствительности прессованных образцов тетранитропентаэритрита, содержащих 5% (по массе) частиц Ni—C с характерными размерами 60÷100 нм, к инициированию взрыва лазерными импульсами (1.06 мкм, 15 нс). Установлено, что чувствительность образцов плотностью, равной плотности монокристаллов, увеличивается приблизительно в 7 раз относительно образцов, не содержащих наночастицы.


9.
Распад азида свинца, тэна и их слоевой системы под действием вибрации

Н. П. Логинов
Самарский государственный технический университет, 443100 Самара
fctpm@samgtu.ru
Ключевые слова: реакция, распад, чувствительность, вибрация, удар, азид свинца, тэн, слоевая система, механизм разложения.
Страницы: 73-79

Аннотация >>
Исследован распад азида свинца (АС), пентаэритриттетранитрата (тэн) и их слоевой системы под действием вибрации. Определена чувствительность этих веществ к удару и вибрации. Установлено, что чувствительность слоевой системы АС + тэн к вибрации, характеризуемая степенью разложения, значительно выше, чем у чистого тэна, но меньше, чем у АС. Обсуждены особенности механизма распада указанных веществ при небольших значениях параметров вибрации и температур разогрева образцов.


10.
Тепловые потоки в стенку камеры сгорания при непрерывной спиновой детонации топливно-воздушных смесей

Ф. А. Быковский, Е. Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
bykovs@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация топлива, камера сгорания проточного типа, топливно-воздушные смеси, тепловые потоки в стенки.
Страницы: 80-88

Аннотация >>
Впервые измерены тепловые потоки в стенки проточной камеры сгорания различной геометрии в режимах непрерывной спиновой детонации топливно-воздушных смесей при нестационарном нагреве. Проведено сравнение полученных тепловых потоков с наблюдаемыми в режиме обычного турбулентного горения для одной и той же камеры сгорания. В качестве окислителя использовался воздух, горючее — ацетилен или водород. При одинаковых расходах топлива уровни тепловых потоков в стенки как при непрерывной спиновой детонации, так и при обычном горении близки и при выходе на стационарный режим в среднем составляют ≈1 МВт/м2(≈0.5% от потока энтальпии продуктов по сечению канала). Как при детонации, так и при горении максимальные тепловые потоки проникают в стенки в области смесеобразования (тепловыделения). При детонации в области тепловыделения (области распространения фронта детонационной волны) осуществляется регенеративное охлаждение стенок камеры потоком свежей смеси. Эффективность регенерации уменьшается вниз по потоку ввиду уменьшения времени контакта стенок с холодной смесью и увеличения времени касания стенок с горячими продуктами. Повышенный нагрев сохраняется и ниже фронта, где регенерация исчезает, но температура продуктов высока. Характер нагрева стенки в зоне вращения фронта спиновых детонационных волн зависит от их числа: с увеличением количества волн зона максимального тепловыделения сужается.


11.
Сравнительный анализ физических механизмов инициирования детонации в октогене и в низкочувствительном взрывчатом веществе (ТАТБ)

К. Ф. Гребёнкин
РФЯЦ, ВНИИ технической физики им. Е. И. Забабахина, 456770 Снежинск
k.f.grebyonkin@vniitf.ru
Ключевые слова: детонация, макрокинетическая скорость реакции, ТАТБ, октоген, горячие точки, инициирование, ударно-волновая чувствительность.
Страницы: 89-99

Аннотация >>
На основе концепции горячих точек выполнены оценки основных физических факторов, определяющих макрокинетику химических реакций в гетерогенных кристаллических взрывчатых веществах. Показано, что в пластифицированном ТАТБ макрокинетика определяется в основном скоростью распространения горения из микроочагов реакции (горячих точек), а в пластифицированном октогене — плотностью микроочагов.


12.
Скорость звука за фронтом ударной волны в смесях железа с серой и кремнием

В. Ф. Анисичкин1, С. А. Бордзиловский1,4, С. М. Караханов1, В. Г. Половинкин2, В. М. Титов1,4, А. И. Туркин3
1 Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
avf@hydro.nsc.ru
2 Институт физики полупроводников СО РАН, 630090 Новосибирск
3 Институт геологии и минералогии СО РАН, 630090 Новосибирск
4 Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: ударная адиабата, скорость звука, состав ядра Земли.
Страницы: 100-107

Аннотация >>
По экспериментальным ударным адиабатам рассчитаны скорости звука в смесях железа с серой и кремнием при высоких давлениях. Методом боковой разгрузки измерены скорости звука за фронтом ударной волны в железосерных и железокремниевых образцах. Проведено сравнение расчетов и результатов измерений скорости звука с геофизическими данными для внешнего жидкого ядра Земли.


13.
Структура и свойства детонационных алмазов марки ДАЛАН

В. Ф. Таций1, А. В. Бочко2, Г. С. Олейник3
1 Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
tatsy@icp.ac.ru
2 Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, 119911 Москва
3 Институт проблем материаловедения им. И. М. Францевича НАН Украины, 03142 Киев
Ключевые слова: детонационный синтез, графит, сажа, порошок алмаза, фазовый состав, субструктура.
Страницы: 108-116

Аннотация >>
Представлены результаты исследования тонкой кристаллической структуры детонационных алмазов марки ДАЛАН, синтезированных из графита и сажи. Отмечен существенно различающийся фазовый состав порошков алмаза; изучены структурное и структурно-морфологическое состояния частиц алмаза. По данным просвечивающей электронной микроскопии охарактеризованы основные типы и подтипы детонационных алмазов. Сделаны предположения относительно их образования в процессе детонационного синтеза.


14.
Ударный синтез и микроструктура сплава Ti—Al

Д. Л. Гурьев1, Ю. А. Гордополов2, Н. Г. Зарипов3,Р. Р. Кабиров3
1 ФГУП "ВНИИФТРИ", 141570 Менделеево
gur@vniiftri.org
2 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
3 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, 450001 Уфа
Ключевые слова: динамический тепловой взрыв, ударное сжатие, интерметаллические сплавы, алюминид титана, рентгенофазовый анализ, микроструктура.
Страницы: 117-124

Аннотация >>
Впервые высокотемпературный твердофазный синтез проведен с использованием энергии взрыва, совмещенного с ударным сжатием. Исследованы состав и структура сплава, полученного данным методом синтеза стехиометрической смеси Тi+Аl. Микроструктура двухфазного (γ + α2) интерметаллического сплава отличается от структуры сплавов, полученных методом горячего взрывного прессования при близких значениях температуры предварительного разогрева и ударного давления, а также от структур, получаемых методами порошковой металлургии. Отмечено значительное увеличение выхода γ-фазы.