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

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Физика горения и взрыва

2010 год, номер 2

1.
Поиск путей создания высокоэнергетических материалов на основе полиазотистых соединений (обзор)

В. Е. Зарко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
zarko@kinetics.nsc.ru
Страницы: 3-16

Аннотация >>
Полиазотистые соединения (содержащие только атомы азота) выступают в качестве перспективных кандидатов на роль высокоэнергетических материалов, могущих найти применение в ракетной технике. Высокое содержание энергии в них обусловлено значительной разницей энергии связей атомов азота. В частности, молекулярный азот (N2) характеризуется уникально прочной тройной связью — 229 ккал/моль, тогда как энергия одиночной связи составляет лишь 38.4 ккал/моль. По теоретическим оценкам импульс реактивной силы при использовании полиазотистых соединений может достичь значения 350÷500 с, при этом плотность вещества может находиться в пределах 2.0÷3.9 г/см3. Представлен краткий обзор современного состояния экспериментальных и теоретических исследований в области химии полиазотистых соединений.


2.
Экспериментальное исследование структуры пламени бедной предварительно перемешанной смеси Индан/CH4/O2/Ar

Э. Пусс, П. А. Глод, Р. Фурне, Ф. Баттэн-Леклерк
Отделение химической физики реакций, UMR 7630 CNRS, Университет Нанси, Нанси, Франция
pierre-alexandre.glaude@ensic.inpl-nancy.fr
Страницы: 16-25

Аннотация >>
С целью исследования механизма химических превращений, имеющих место при горении компонентов дизельного топлива, изучена структура ламинарного пламени бедной предварительно перемешанной смеси метана и воздуха с добавкой индана. Молярный состав горючей смеси: 7.1% метана, 36.8% кислорода и 0.90% индана, что соответствовало коэффициенту избытка горючего 0.74 и соотношению C9H10/CH4, равному 12.75%, в качестве газа-разбавителя использовался аргон. Пламя стабилизировалось на горелке при давлении 6.7 кПа, скорость газа на выходе из горелки составляла 49.2 см/с при температуре 333 К. Измерены концентрации основных продуктов сгорания метана C0—C2, 11 углеводородов C3—C5, 3 кислородсодержащих соединений C1—C3, a также 17 ароматических соединений, а именно: бензол, толуол, фенилацетилен, стирол, этилбензол, ксилолы, триметилбензолы, этилтолуолы, инден, метилиндан,


3.
Разветвленные цепные реакции в процессах промотирования и ингибирования горения водорода

О. П. Коробейничев, В. Н. Панфилов, В. М. Шварцберг, Т. А. Большова
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
korobein@kinetics.nsc.ru
Страницы: 26-35

Аннотация >>
Проведено численное исследование роли реакций разветвления и обрыва цепи в процессах ингибирования и промотирования водородокислородных пламен. На основе результатов анализа чувствительности предложены способы оценки эффективности ингибирования и промотирования пламен, основанные на результирующей скорости образования атомов водорода и коэффициентов чувствительности скорости горения к константе скорости реакции разветвления. Также изучено влияние скорости выделения тепла в реакциях рекомбинации с участием ингибиторов и промоторов на скорость распространения пламен.


4.
Применение излучения терагерцового диапазона для детектирования радикалов он и молекул no в пламенах

Е. Н. Чесноков1, О. С. Асеев2, О. П. Коробейничев1, С. А. Якимов1, Д. А. Князьков1, А. Г. Шмаков1
1Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
chesnok@kinetics.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 36-41

Аннотация >>
Экспериментально продемонстрирована возможность детектирования радикалов ОН и стабильных парамагнитных частиц NO в пламенах с использованием эффекта вращения плоскости поляризации излучения терагерцового диапазона (1÷10 ТГц) в магнитном поле (эффект Фарадея). Приведены экспериментальные данные по детектированию этим методом NO в кювете, а также радикалов ОН в пламени Н2/O2/N2 при атмосферном давлении. Данный метод может быть применен для изучения сильно рассеивающих сред, непрозрачных в видимом диапазоне, например запыленных или сажистых пламен.


5.
Горение газа в узких одиночных каналах

В. В. Замащиков, Я. В. Козлов, А. А. Коржавин, В. С. Бабкин
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
babkin@kinetics.nsc.ru
Страницы: 42-49

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование горения в потоке пропановоздушных смесей в кварцевых трубках с внутренним диаметром больше, но порядка критического. Показано, что при встречном распространении пламени с увеличением скорости потока скорость пламени линейно уменьшается практически до нуля. В области нулевой скорости происходит переход режима высоких скоростей на стационарный режим со скоростями распространения, характерными для режима низких скоростей (РНС) фильтрационного горения газов (порядка 10-4 м/с). Этот режим исследован и классифицирован как РНС-2 ввиду его особых свойств. Показано, что при дальнейшем увеличении скорости потока происходит стабилизация пламени в РНС-2. В различных диапазонах скоростей потока наблюдается неустойчивость фронта пламени различной природы.


6.
Гетерофазное горение силана вблизи первого предела воспламенения

Е. А. Маркевич1, Е. Н. Александров1, Н. М. Кузнецов2, С. Н. Козлов1
1Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 119334 Москва, 28en1937@mail.ru
2Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва
Страницы: 59-58

Аннотация >>
Изучено гетерофазное горение силана вблизи первого предела воспламенения. Установлено, что реакция зарождения цепей на кварце в зоне горения водорода и силана проявляется как положительная обратная связь, усиливающаяся в процессе обработки стенки реактора продуктами разреженного пламени. Показано, что в пламени силана с кислородом при температуре 350÷500 ° кварцевая поверхность активируется как катализатор реакции гетерогенного зарождения цепей значительно сильнее, чем в пламени водорода. Показано, что рост концентрации атомарного водорода при окислении силана в кислороде ниже первого предела, обнаруженный ранее, связан с образованием новых решетчатых структур, насыщенных дефектами кристаллической решетки, количество которых на стенке непрерывно растет при конденсации конечных продуктов реакции вместе с сорбцией кремнийсодержащих радикалов.


7.
Горение механически активированных смесей состава 3Ti + 2BN

М. А. Корчагин, Б. Б. Бохонов
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 Новосибирск,
korchag@solid.nsc.ru
Страницы: 59-67

Аннотация >>
Проведено исследование закономерностей самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в реакционных смесях состава 3Ti + 2BN после предварительной механической активации в планетарной шаровой мельнице. Установлено, что на графиках зависимости скорости и температуры горения от времени активации наблюдается разрыв, обусловленный особенностями динамики образования механокомпозитов. Определены режимы предварительной активации, обеспечивающие реализацию твердофазного режима горения. Приведены результаты рентгенофазового и электронно-микроскопического исследования продуктов горения и исходных смесей в зависимости от времени механической активации.


8.
Излучательные характеристики бора и борного ангидрида при высоких температурах

Л. А. Коваль, А. В. Флорко, Я. И. Вовчук
Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, 65026 Одесса, Украина
incomb@ukr.net
Страницы: 68-73

Аннотация >>
Экспериментально определена спектральная излучательная способность бора в процессе его воспламенения и горения в диапазоне длин волн λ = 0.45÷6 мкм. Пространственное разрешение было не хуже 100 мкм. Объектами излучения служили искусственно приготовленные конгломераты частиц аморфного бора размером 2 мм и плотностью ≈1.22 г/см3, борные нити диаметром 100 мкм, а также жидкий оксид бора. Установлено, что с повышением температуры поверхности от 1490 до 2800 К спектральная излучательная способность бора в исследованном диапазоне длин волн практически линейно понижается в интервале 0.35÷ 0.20. При температурах 1400÷ 2100 К на длине волны 0.65 мкм получено значение коэффициента поглощения жидким оксидом бора 2.2± 0.2 см-1.


9.
Особенности влияния размера частиц перхлората аммония на скорость его горения и предел горения по давлению

В. А. Струнин, К. Г. Шкадинский, Л. И. Николаева
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
vastr@icp.ac.ru
Страницы: 74-78

Аннотация >>
Рассмотрена модель горения перхлората аммония, учитывающая сложный механизм его превращения — объемное экзотермическое разложение и поверхностные процессы (эндотермическая сублимация и окислительно-восстановительные реакции с выделением тепла). В рамках приближенного макрокинетического описания получены в аналитическом виде выражения для скорости горения и теплового баланса на поверхности горения. Проведен анализ предельных явлений при горении. Показано, что при суммарном отрицательном тепловом эффекте поверхностного процесса возникает срыв горения. Расчет показал соответствие полученных результатов по скорости и пределам горения экспериментальным данным для перхлората аммония различной дисперсности.


10.
Новый метод измерения скорости горения твердого топлива с помощью ультразвука

К. Хасегава, К. Хори
Институт космических наук и астронавтики, Японское агентство аэрокосмических исследований Сагамихара, Канагава 229-8510, Япония
hasegawa@keisoku.jaxa.jp
Страницы: 79-87

Аннотация >>
Разработан новый метод измерения скорости горения твердого топлива с помощью ультразвука. Ультразвук направляется на поверхность горения образца топлива со стороны холодного торца, и отраженная волна со смещенной в соответствии с эффектом Доплера частотой анализируется с помощью вейвлет-метода. Этот способ позволяет получить мгновенные значения линейной скорости горения и, таким образом, является мощным инструментом изучения неустойчивости горения твердых топлив. Для идентификации сигнала отраженной от поверхности горения ультразвуковой волны предпочтительнее оказался вейвлет-анализ, даже при очень низкой интенсивности сигнала, неотличимой от белого шума при обычном способе измерения. Предприняты меры для исключения соединительного материала между ультразвуковым зондом и образцом топлива, чтобы смоделировать реальную ситуацию измерения в ракетном двигателе. С успехом применено устройство поглощения шумовых колебаний, ослабляющее сигнал сильных многократных переотражений в металлической пластине между образцом топлива и зондом. Благодаря этим двум усовершенствованиям стало возможным обнаружить и обработать сигнал в более длинном образце в условиях, соответствующих работе реального твердотопливного ракетного двигателя.


11.
Бифуркационные структуры газовой детонации

А. A. Васильев1,2, В. А. Васильев1, А. В. Троцюк1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Gasdet@hydro.nsc.ru
1Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 88-100

Аннотация >>
Проанализирована возможность существования двухразмерных (бифуркационных) структур детонации в смесях аммиак — кислород, аммиак —воздух, аммиак — закись азота в широком диапазоне изменения начальных данных. Установлено, что смеси аммиак — кислород характеризуются классической нерегулярной структурой. Бифуркационные свойства начинают проявляться при добавлении закиси азота или перекиси водорода. Это свидетельствует о том, что для систем с бифуркационными свойствами характерны концентрационные пределы по топливу, отвечающему за многомасштабность структуры. Критический диаметр дифракции детонационной волны в околостехиометрических смесях с бифуркационными свойствами зависит от большего размера ячейки; наличие мелкомасштабных ячеек и дополнительного количества <горячих точек> в местах столкновений поперечных волн не приводит к заметному улучшению инициирования. Это не согласуется с гипотезой <горячих точек>, согласно которой чем больше <горячих точек>, тем легче инициирование детонации.


12.
О движении частицы за фронтом ударной волны

А. В. Фёдоров, А. В. Шульгин, С. В. Поплавский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
fedorov@itam.nsc.ru, shulgin@itam.nsc.ru, s.рорlаv@itаm.пsс.ru
Страницы: 101-110

Аннотация >>
На основе комплексного теоретико-экспериментального подхода механики гетерогенных сред предложены физико-математическая модель для описания нестационарного движения частиц за ударной волной и соответствующая математическая технология обработки экспериментальных данных по траекториям и скоростям частиц. Проведены сравнительные расчеты по различным известным формулам для коэффициента сопротивления частиц. Предложена новая корреляционная форма коэффициента сопротивления частицы, позволяющая удовлетворительно описать траектории и скорости частиц, полученные в различных экспериментах.


13.
Обобщенный анализ развития взрыва зарядов конденсированных систем

Г. Т. Володин
Тульский государственный университет, 300600 Тула
g.volodin@yandex.ru
Страницы: 111-120

Аннотация >>
Дано аналитическое решение комплексной проблемы развития взрыва зарядов конденсированных взрывчатых веществ в газовых средах (воздухе). Построена обобщенная модель, описывающая следующие процессы: развитие взрыва внутри заряда взрывчатого вещества от момента возбуждения до момента выхода на режим нормальной детонации (переходный процесс взрыва); собственно нормальная детонация; разлет продуктов взрыва в окружающую среду (воздух) с образованием и движением возмущенной среды в ударной волне. В отличие от известных постановок подобного рода задач, в данном исследовании классическая гипотеза об адиабатичности взрывных процессов заменена более естественной гипотезой о степенном профиле плотности возмущенной среды и продуктов взрыва. Развит метод Т. М. Саламахина применительно к реальным процессам взрыва.


14.
Метод определения электрической проводимости немагнитных металлов при динамическом нагружении

М. А. Гулевич, В. В. Пай, И. В. Яковлев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск,
pai@hydro.nsc.ru.
Страницы: 121-127

Аннотация >>
Разработан бесконтактный метод определения электрической проводимости немагнитных металлов и сплавов при ударно-волновом нагружении. Метод основан на регистрации скорости затухания вихревых токов в фольге из исследуемого материала. Экспериментально определена проводимость алюминия при давлениях до 14 ГПа.


15.
Ударно-индуцированная электропроводность в некоторых сегнетоэлектриках

В. А. Брагунец, В. Г. Симаков, В. А. Борисёнок, С. В. Борисёнок, В. А. Кручинин
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
root@gdd.vniief.ru
Страницы: 128-134

Аннотация >>
Приведены результаты измерения ударно-индуцированной электропроводности в сегнетоэлектриках: пьезокерамике системы цирконата-титаната свинца марки ПКР-1, монокристалле дейтерированного триглицинсульфата и полимере поливинилиденфторид.


16.
Исследование возможности электроимпульсного спекания порошковых наноструктурных композитов

А. Г. Анисимов, В. И. Мали
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск,
anis@hydro.nsc.ru
Страницы: 135-139

Аннотация >>
Работа направлена на решение проблемы формования изделий из однородных металлических порошков меди, молибдена; из смеси порошков меди, титана и бора; из смеси порошка меди с равномерно распределенными наночастицами диборида титана (до 40% по объему). Предполагалось получать компакты с минимально измененной исходной структурой материала, стойкие к электрической эрозии при протекании больших токов. Использован метод электроимпульсного спекания, в котором процесс компактирования осуществлялся за один разряд батареи при плотности тока ≥103 А/мм2 и времени спекания ≤10-4 с. Исследованы условия спекания порошков, предварительно сжатых давлением в несколько килобар. Изучены плотность, микроструктура и фазовый состав спеченных образцов. На модели эрозионного ускорителя плазмы испытана эрозионная стойкость пористого наноструктурного композита Cu/TiB2.