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

2010 год, номер 1

1.
Режимы работы тепловых ножей

Л. К. Гусаченко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
gusachen@kinetics.nsc.ru
Страницы: 3-13

Аннотация >>
Получены аналитические выражения для скорости продвижения теплового ножа в нескольких режимах его работы, а также определены условия смены режимов.


2.
Моделирование газодинамических процессов при грозах мощными электрическими разрядами

Б. Д. Христофоров
Институт динамики геосфер РАН, 119334 Москва
khrist@idg.chph.ras.ru
Страницы: 14-19

Аннотация >>
Рассмотрены условия применения электрических разрядов для лабораторного моделирования газодинамических процессов при грозах. Разработаны методы экспериментального моделирования молнии и грома разрядом конденсаторных батарей. Критерии моделирования получены из общих уравнений, определяющих модельные и натурные процессы. Приведены результаты измерения параметров канала и ударной волны при мощных электрических разрядах в модельных опытах. Дано сравнение опытных данных с расчетами действия взрыва по разным методикам. Определены тротиловые эквиваленты электрических разрядов, моделирующих грозовые явления. Оценены энергия, выделившаяся в молнии, при обработке ее фотографий, параметры ударных волн в ближней зоне и звуковых возмущений на больших расстояниях в воздухе и грунте.


3.
Тушение пожаров с помощью аэрозолей растворов солей

О. П. Коробейничев, А. Г. Шмаков, А. А. Чернов, Т. А. Большова, В. М. Шварцберг, К. П. Куценогий, В. И. Макаров
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
korobein@kinetics.nsc.ru
Страницы: 20-25

Аннотация >>
Приведены результаты проверки лабораторных экспериментов крупномасштабными натурными испытаниями по тушению двух типов модельных очагов пожаров с помощью аэрозолей растворов солей. Эксперименты показали, что кратковременное воздействие аэрозольного облака водного раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] на фронт пламени низового лесного пожара приводит к подавлению газофазного горения, а в случае модельного очага пожара класса А (горящая древесина) &mdasch; к его полному гашению. Минимальная гасящая массовая концентрация K3[Fe(CN)6], составляющая 4.5 г/м3, в этих сериях опытов близка к измеренной ранее в лабораторных экспериментах. Установлено, что при тушении пожара с помощью аэрозоля водного раствора K3[Fe(CN)6] объемный расход такого пламегасителя в 30 раз меньшенормативного расхода чистой воды при тушении из брандспойта.


4.
Накопление наноразмерного алюминия при горении твердотопливных композиций

К. Джараман, С. Р. Чакраварти, Р. Сарати
Индийский технологический институт, 600036 Мадрас, Ченнай, Индия, src@ae.iitm.ac.in
Страницы: 26-35

Аннотация >>
Исследовано поведение при нагреве и горении наноразмерных алюминиевых частиц в комбинации с другими компонентами смесевых твердых топлив. Использованы наноразмерные алюминиевые частицы, произведенные в нашем институте методом электровзрыва проволок в инертной среде. Эксперименты с высокоскоростным нагревом различных смесей топливных компонентов выполнены на нагревательном столике микроскопа. Влияние введения наноразмерного алюминия вместо микронного в средний слой слоевой системы (сэндвича) анализировали посредством измерения скорости горения и изучения погашенных и отобранных алюминиевых агломератов с использованием сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Сэндвичи со средней пластинкой, содержащей наноразмерный алюминий, имеют несколько более высокую скорость горения и несколько меньшие размеры агломератов на погашенной поверхности, чем аналогичные сэндвичи с алюминием микронного размера. Диапазон (1÷5 мкм) размеров агломератов, образованных из наноразмерного алюминия, указывает на более высокую степень агломерации наноалюминия по сравнению с микроалюминием. При этом, однако, размеры агломератов, образованных из наноалюминия, малы по сравнению с агломератами, образованными из микроалюминия. Это подтверждается данными о размерах погашенных и отобранных агломератов, покидающих поверхность горения смесевого топлива, содержащего наноалюминий.


5.
Критические режимы реализации объемного воспламенения механически активированных смесей Ti—C—Ni

В. Ю. Филимонов1, М. А. Корчагин2, А. В. Афанасьев1, А. А. Ситников1, В. И. Яковлев1, С. В. Терёхин1, И. В. Барышников1, Н. З. Ляхов2
1Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, 656038 Барнаул
vyfilimonov@rambler.ru
2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 Новосибирск
Страницы: 36-42

Аннотация >>
Проведено исследование условий реализации статического теплового взрыва в механически активированных смесях Ti—C—Ni. Установлено, что механическая активация смесей в планетарной шаровой мельнице в течение 30÷180 с приводит к снижению температуры инициирования реакции на 1000÷600° по сравнению с традиционным процессом СВС. Приведены результаты рентгенофазового и электронно-микроскопического анализов активированных смесей и продуктов теплового взрыва. Результатом синтеза является соединение TiC в сплошной никелевой матрице.


6.
Ультрадисперсные композиты Si/Al2O3, полученные комбинированием методов механоактивации и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

Т. Ф. Григорьева1, Т. Л. Талако2, М. Р. Шарафутдинов1, Ю. Д. Каминский1, И. А. Ворсина1, С. В. Цыбуля3, А. П. Баринова1, Н. З. Ляхов1
1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 Новосибирск, grig@solid.nsc.ru
2Институт порошковой металлургии НАН Беларуси, 220071 Минск, Беларусь
3Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 42-47

Аннотация >>
Методами ИК-спектроскопии, дифференциального термического анализа и рентгеновской дифракции исследована механическая активация смеси оксида кремния с алюминием. Показано, что при использовании в качестве прекурсора механокомпозита SiO2/Al методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза можно получить композит Si/Al2O3 с высокой дисперсностью и равномерным распределением компонентов.


7.
Тепловой взрыв механически активированной смеси 3Ni + Al

М. А. Корчагин1, В. Ю. Филимонов2, Е. В. Смирнов2, Н. З. Ляхов1
1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 Новосибирск, korchag@solid.nsc.ru
2Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, 656038 Барнаул
Страницы: 48-53

Аннотация >>
Приведены результаты исследования теплового взрыва смесей состава 3Ni+Al после предварительной механической активации в планетарной шаровой мельнице. Установлено снижение температуры инициирования и эффективной энергии активации взаимодействия реагентов до аномально низких значений. Приведены результаты рентгенофазового и электронно-микроскопического исследования продуктов теплового взрыва и исходных смесей в зависимости от времени механической активации.


8.
Инициирование взрывных процессов в водородсодержащих газовых смесях многоструйным потоком продуктов детонации

С. В. Хомик, С. П. Медведев, Б. Е. Гельфанд
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва, khomik2000@yahoo.com
Страницы: 54-59

Аннотация >>
Экспериментально исследованы режимы взрывного превращения, инициируемые после взаимодействия детонационной волны с проницаемой перегородкой. Установлено, что за перегородкой могут реализовываться такие режимы взрывного превращения, как детонация, переход горения в детонацию, квазистационарный комплекс <ударная волна — фронт пламени> и затухающая ударная волна с отстающим от нее пламенем. Определено влияние чувствительности смеси и параметров перегородки на возможность реализации того или иного режима взрывного превращения, прослежена динамика их развития вблизи перегородки. Показано, что взаимодействие с перегородкой комплекса <ударная волна — фронт пламени> может приводить к инициированию детонации за ней.


9.
Непрерывная спиновая детонация водородовоздушной смеси с добавкой воздуха в продукты и зону смесеобразования

Ф. А. Быковский, С. А. Ждан, Е. Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск,
bykovskii@hydro.nsc.ru
Страницы: 60-68

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования в проточной кольцевой цилиндрической камере наружного диаметра 30.6 см. Изучалось влияние добавки воздуха в продукты непрерывной спиновой детонации водородовоздушной смеси и в зону смесеобразования на параметры детонационных волн, на давление в камере и удельный импульс. Область реализации непрерывной спиновой детонации водородовоздушной смеси расширена до удельных расходов смеси 560 кг/(с·м2) и коэффициента избытка горючего 0.5÷4.4. Показано, что добавка воздуха снижает скорость детонации, увеличивает давление в камере и тягу, уменьшает удельный расход топлива. При этом возрастают потери полного давления, связанные с процессом смешения и подводом тепла к более холодному газу. В камере сгорания исследуемой геометрии минимальное достигнутое значение удельного расхода водорода составило 0.04 кг/(ч·Н).


10.
Определение начала механического разрушения кристаллов азида серебра, инициированных лазерным импульсом

В. Г. Кригер, А. В. Каленский, А. А. Звеков
Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, kriger@kemsu.ru
Страницы: 69-72

Аннотация >>
Экспериментально определено начало механического разрушения монокристалла азида серебра в условиях импульсного лазерного инициирования. Результаты получены тремя независимыми методиками: сравнительным измерением сигнала взрывного свечения, регистрируемого со всего объема экспериментальной ячейки и из зоны воздействия; измерением сигнала проводимости продуктов взрыва; измерением сигнала акустического датчика. Показано, что момент начала разрушения образца и выброса продуктов взрыва приходится на область максимума интенсивности свечения, регистрируемого из зоны воздействия импульса.


11.
Детонационные характеристики разбавленных жидких взрывчатых веществ: смеси нитрометана с метанолом

С. А. Колдунов, А. В. Ананьин, В. А. Гаранин, В. А. Сосиков, С. И. Торунов
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка,
skold@ficp.ac.ru
Страницы: 73-79

Аннотация >>
Исследуется детонация в смесях нитрометана с метанолом в качестве инертного (невзрывчатого) разбавителя. В экспериментах по подрыву смесей в стальных трубах различного диаметра получена информация о влиянии степени разбавления на детонационную способность. При неустойчивом фронте детонации во всех исследуемых смесях регистрировались профили массовой скорости с характерным для детонационных волн химпиком. Это позволяло выделить состояние Чепмена—Жуге и получить достаточно полный набор детонационных параметров. Установлена зависимость давления в продуктах детонации от концентрации метанола, которая необходима, в частности, для нахождения истинного (абсолютного) предела распространения детонации по концентрации разбавленных жидких взрывчатых веществ методом, предложенным и обоснованным А. Н. Дрёминым. Обращено внимание на противоречие некоторых результатов с одномерной теорией детонации.


12.
Свойства пористых литых зарядов на основе смесей аммиачной селитры и карбамида

Г. Д. Козак, А. В. Старшинов, О. Б. Литовка, С. В. Казакова
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125047 Москва,
Kozak_GD@nm.ru
Страницы: 80-84

Аннотация >>
Рассмотрены взрывчатые и физико-химические свойства пористых смесей на основе аммиачной селитры, карбамида и алюминиевой пудры. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии построена диаграмма плавкости системы аммиачная селитра/карбамид. Установлен критический диаметр детонации при плотности зарядов 0.6÷0.7 г/см3. Определена зависимость плотности заряда от степени заполнения изложницы расплавом. Измерена скорость детонации при различных плотностях. Предложено объяснение расхождения экспериментальных и расчетных значений.


13.
О чувствительности жидких взрывчатых веществ к удару

А. А. Денисаев, Б. Л. Корсунский, В. И. Пепекин, Ю. Н. Матюшин
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва,
kors@polymer.chph.ras.ru
Страницы: 85-92

Аннотация >>
Определена чувствительность к удару 58 жидких взрывчатых веществ (ВВ) и расплавов твердых ВВ. Получены корреляционные соотношения между показателем чувствительности жидких ВВ и максимальной объемной теплотой взрыва, которые позволяют прогнозировать чувствительность жидких ВВ исходя из физико-химических свойств и элементного состава ВВ. Рассмотрен вопрос о предельных возможностях жидких ВВ.


14.
Применение оптического пирометра для измерения температуры ударного сжатия фторопласта

С. А. Бордзиловский1,2, С. М. Караханов1, Д. С. Бордзиловский
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, bordz@ngs.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
3Институт лазерной физики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 93-101

Аннотация >>
Метод оптической пирометрии применен для определения температуры ударного сжатия до 51 ГПа фторопласта-4 — полимера, характеризующегося сильным рассеянием света в несжатом состоянии. Рассмотрены условия, при которых относительные спектральные характеристики излучающего слоя ударно-сжатого фторопласта близки к спектральным характеристикам рассеянного излучения, регистрируемого с торца образца. Описан пирометр для измерения отношения спектральных яркостей на четырех длинах волн из диапазона 380÷ 630 нм. Проведена аппроксимация измеренных относительных спектральных яркостей кривой Планка, нормированной на единицу на длине волны 630~нм. На основе аппроксимации сделан вывод о тепловом характере регистрируемого излучения. Среднее значение температуры по четырем опытам 3100± 200 К. Проведено сравнение измеренной температуры с опубликованными ранее результатами расчета.


15.
Взаимодействие нормально падающей ударной волны со слоем пористого материала, расположенным на твердой стенке

А. В. Фёдоров, И. А. Федорченко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
fedorov@itam.nsc.ru
Страницы: 102-108

Аннотация >>
На основе двух математических моделей проведены исследования взаимодействия падающей ударной волны со слоем пористого материала, расположенного около твердой стенки. Слой моделируется смесью твердой и газообразной фаз и рассматривается на основе уравнений механики равновесной гетерогенной среды с учетом давления только газа, а также на основе модели двух сжимаемых сред с равными парциальными давлениями компонентов. Проведена верификация используемых подходов посредством сопоставления результатов численных расчетов с данными эксперимента.


16.
Влияние структуры металла на потерю устойчивости тонкой пластины, разделяющей порошок, сжимаемый ударной волной

С. П. Киселёв1, В. П. Киселёв1, В. И. Мали2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; kiselev@itam.nsc.ru
2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 109-116

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования задачи о компактировании в ударной волне металлического порошка, заключенного в металлический контейнер с поперечной перегородкой. Показано, что внутренние напряжения в перегородке создают возмущения, которые развиваются при взрывном нагружении и сжатии перегородки вместе с порошком. В сочетании с потерей прочности в порошке, имеющей место при затекании пор, это приводит к волнообразованию на перегородке.


17.
Разрушение тонких оболочечных структур,стимулированное газовой детонацией: численное исследование

Ч. Гато, И.-Л. Ши
Харбинский машиностроительный университет, Колледж машиностроения, Харбин, Китай
yshie@ymail.com
Страницы: 117-125

Аннотация >>
Быстрое повышение давления за фронтом детонации, которое сопровождает газовый взрыв, может привести к серьезному разрушению тонкостенных структур, особенно если их материал содержит маленькие внутренние трещины. Взрывное разрушение таких структур исследовано с использованием трехмерного метода со свободными сетками. Проведено сравнение результатов численного анализа с данными экспериментов.


18.
Высокоэнергетические методы создания мезокомпозиционного материала с включениями, содержащими нанокристаллические частицы

М. П. Бондарь1, М. А. Корчагин2, Е. С. Ободовский1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, bond@hydro.nsc.ru
2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 Новосибирск
Страницы: 126-131

Аннотация >>
Сочетанием методов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и квазидинамического высокоскоростного прессования получен прочный термостабильный мезокомпозит, содержащий наноразмерные частицы диборида титана — TiB2. Использование метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза обеспечило получение упрочняющего компонента мезокомпозита — нанокомпозита с размером частиц TiB2, равным ≈ 100 нм. Квазидинамический метод изготовления материала, характеризуемый большими деформациями, определил самоорганизацию микроструктуры мезокомпозита при сохранении размера упрочняющих частиц TiB2 в структуре включений. Механические свойства мезокомпозита существенно превосходят свойства матрицы композитов.


19.
Особенности спектра оптического излучения в процессах горения с образованием конденсированных продуктов реакции

А. И. Кирдяшкин1, В. Г. Саламатов1, Ю. М. Максимов1, Э. А. Соснин2, В. Ф. Тарасенко2, Р. М. Габбасов1
1Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
maks@fisman.tomsk.ru
2Институт сильноточной электроники СО РАН, 634021 Томск, badik@loi.hcei.tsc.ru
Страницы: 132-136

Аннотация >>
При горении гетерогенных систем с образованием конденсированных продуктов реакции зарегистрировано широкополосное излучение в дальней ультрафиолетовой (УФ) области спектра (до 200 нм). Показано, что УФ-излучение формируется при горении в различных газах (He, Ar, N2) и имеет наибольшую интенсивность в гелии при давлении 25 кПа. Предполагается, что данное излучение обусловлено процессами хемоионизации газа, разделением зарядов в продуктах горения и последующими микропробоями.