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 3

1.
Горение гетерогенных наноструктурных систем (обзор)

А. С. Рогачёв1, А. С. Мукасьян2
1Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
rogachev@ism.ac.ru
2Факультет химической и биомолекулярной инженерии, Университет Нотр-Дам, Нотр Дам 46556, США
Страницы: 3-30

Аннотация >>
Представлен анализ современного состояния научных исследований в области горения гетерогенных наноструктурных систем. Рассмотрены четыре класса реакционных сред: нанотермиты, золь-гели, механоактивированные нанокомпозиты и многослойные нанопленки. На основе обобщения литературных данных обсуждаются возможные механизмы горения в таких системах, а также перспективы их практического применения.


2.
Исследование зажигания потока газовзвеси на основе модели очагового теплового воспламенения

А. Г. Егоров1, С. В. Иванин2, В. И. Малинин3
1Тольяттинский государственный университет, 445667 Тольятти
eag@tltsu.ru
2Тольяттинский военный технический институт, 445025 Тольятти
3Пермский государственный технический университет, 614000 Пермь
Страницы: 31-36

Аннотация >>
На основе модели очагового теплового воспламенения экспериментально исследован процесс электроискрового зажигания потока аэровзвеси частиц алюминия в канале с внезапным расширением. Определен критический радиус начального очага воспламенения, изучена динамика процесса и установлено влияние интенсивности турбулентности на развитие очага.


3.
Распространение пламени над пленками топлива при встречном потоке газа

А. А. Коржавин, Н. А. Какуткина, И. Г. Намятов
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
korzh@kinetics.nsc.ru
Страницы: 37-43

Аннотация >>
Экспериментально исследовано влияние скорости вынужденного потока окислителя на характер и скорость распространения пламени по пленке топлива, определены предельные условия стационарного распространения пламени. Предложенная ранее модель распространения пламени в термически тонкой системе получила новые экспериментальные свидетельства применимости. Установлено, что в термически тонкой системе начиная с некоторого значения скорости обдува режим ламинарного распространения пламени сменяется спиновым режимом, реализующимся в узкой области скоростей обдува, а затем наступает предел распространения. В пределах реализации режима ламинарного послойного распространения скорость встречного пламени не зависит от средней скорости обдувающего потока. Предложенная модель предела ламинарного послойного распространения пламени согласуется с экспериментом при учете течения пленки топлива под действием эффекта Марангони, обусловленного градиентом температуры конденсированной фазы.


4.
Моделирование нестационарных процессов фильтрационного горения газа

Н. А. Какуткина1, А. Д. Рычков2
1Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск
kktk@kinetics.nsc.ru
2Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 44-51

Аннотация >>
Проведено математическое моделирование нестационарных процессов фильтрационного


5.
Перестройка структуры волны фильтрационного горения при смене состава топлива

С. В. Глазов, Е. А. Салганский, В. М. Кислов, М. В. Салганская, А. Ф. Жолудев
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
glazov@icp.ac.ru
Страницы: 52-58

Аннотация >>
Проведено теоретическое и экспериментальное исследование переходных процессов при резком изменении количества горючего в смеси углерод/инертный материал в волне фильтрационного горения со сверхадиабатическим разогревом. Установлено, что переход от бедной смеси к богатой, когда <нормальная> тепловая структура волны перестраивается в “<инверсную”, характеризуется значительным локальным разогревом, в то время как при обратной смене состава повышения температуры не наблюдается.


6.
Моделирование лазерно-индуцированного горения железа в кислороде при газолазерной резке

Г. В. Ермолаев, О. Б. Ковалев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
ermolaev@itam.nsc.ru
Страницы: 59-68

Аннотация >>
Предложена физико-математическая модель циклического горения железа в потоке кислорода при кислородной газолазерной резке листового металла. Движение фронта горения происходит под действием сфокусированного лазерного излучения и гетерогенной реакции окисления железа в кислороде. Интенсивность горения лимитируется скоростью подвода кислорода из газовой фазы к поверхности металла, а движение границы раздела определяется локальным температурным режимом. В результате трехмерного численного моделирования на поверхности металла получены волнообразные структуры, линейные размеры которых зависят от скорости перемещения лазерного луча и параметров течения струи кислорода. Результаты моделирования объясняют механизм образования бороздчатой шероховатости при кислородной газолазерной резке малоуглеродистой стали и качественно согласуются с экспериментальными данными.


7.
Механизм распространения фронта реакции в смеси Cr2O3 + 2Al

Б. С. Сеплярский, Г. Б. Брауэр, А. Г. Тарасов
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
sepl@ism.ac.ru
Страницы: 69-74

Аннотация >>
Приведены результаты исследования горения порошковой смеси Cr2O3 и Al в потоке аргона. На процесс горения воздействовали перепадом давления вдоль засыпки путем вакуумирования одного из торцов реакционной ячейки. Изучено влияние начальной плотности, газифицирующихся добавок (бура, сода) и перепада давления на закономерности процесса горения. Полученные результаты объяснены с позиций конвективно-кондуктивной теории горения гетерогенных конденсированных систем.


8.
Модель нестационарного распространения твердофазного химического превращения в условиях одноосного нагружения

Н. К. Евстигнеев, А. Г. Князева
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск,
evstigneev.nk@rambler.ru, anna@ispms.tsc.ru
Страницы: 75-83

Аннотация >>
Представлена математическая модель химического превращения в твердой фазе в условиях одноосного механического нагружения с учетом связности полей деформации и температуры и зависимости скорости химической реакции от работы сил деформации. Проведено параметрическое исследование модели. Показано, что возникающие в ходе превращения напряжения и деформации оказывают существенное влияние на динамику процесса.


9.
Двухзонная модель горения смесевого твердого топлива с охладителем

В. А. Струнин1, А. В. Федорычев2, С. В. Гунин2, А. Н. Ключников2, Ю. М. Милёхин2, Г. Б. Манелис1
1Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
manelis@icp.ac.ru
2Федеральный центр двойных технологий "Союз", 140090 Дзержинский
Страницы: 84-94

Аннотация >>
Разработана и исследована математическая модель горения топлива с охладителем, учитывающая двухзонный характер фронта горения, обусловленный протеканием реакций в конденсированной и газовой фазах. Получены в аналитическом виде формулы для расчета скорости горения и температуры реакционных зон, а также чувствительность скорости горения к внешним и внутренним параметрам системы. Численно исследована зависимость скорости горения от давления, характерного размера системы, содержания компонентов, термодинамических и кинетических параметров. Даны рекомендации по методам достижения определенных баллистических свойств путем варьирования исходных параметров системы.


10.
Влияние скорости реакции зарождения цепей на процесс прямого инициирования детонации

С. А. Хашеми, А. Фаттахи
Инженерный факультет, Отделение машиностроения, Университет Кашана, Кашан, Иран
hashemi@kashanu.ac.ir
Страницы: 95-102

Аннотация >>
Численно исследовано влияние стадии зарождения цепей на процесс прямого инициирования самоподдерживающейся детонации. Использована трехстадийная кинетическая модель химических реакций, состоящая из стадий зарождения, разветвления и обрыва цепей. Для каждой стадии определены характерные времена, зависящие от различных кинетических параметров. Показано, что характерное время реакции зарождения цепей τI является параметром, определяющим минимальное допустимое давление в ударной волне. Обнаружено, что минимальное давление ударной волны на стадии ее затухания в критическом режиме инициирования стремится к давлению Неймана с ростом τI. В результате при больших значениях τI критический режим инициирования аналогичен сверхкритическому. С другой стороны, механизм усиления исходной ударной волны на стадии ее ослабления зависит от τI.


11.
Математическое моделирование подавления детонации водородокислородной смеси инертными частицами

А. В. Фёдоров, Д. А. Тропин, И. А. Бедарев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
fedorov@itam.nsc.ru, D.A.Tropin@yandex.ru, bedarev@itam.nsc.ru
Страницы: 103-115

Аннотация >>
Работа посвящена проблеме поиска способов управления, подавления и ослабления взрывных и детонационных процессов в гомогенных/гетерогенных средах (смесях реагирующих газов и инертных компонентов). Анализ проводится с помощью аналитических и численных методов. Дана постановка и приведено решение задачи о подавлении детонации в смеси реагирующих газов и инертных компонентов (аргона и частиц песка) в одномерном нестационарном течении. Определено влияние диаметра и концентрации частиц на скорость детонации, рассчитаны и сопоставлены параметры детонационной волны в стехиометрической водородокислородной смеси, разбавленной химически инертным газом — аргоном и частицами. Исследовано влияние начальных параметров смеси на возможности подавления детонации инертными частицами. Показано, что с ростом объемной концентрации частиц скорость детонации значительно уменьшается. Было также установлено, что уменьшение размера частиц при сохранении их доли в объеме также приводит к уменьшению скорости детонации.


12.
Непрерывная детонация в режиме автоколебательной подачи окислителя 1. Окислитель — кислород

Ф. А. Быковский, С. А. Ждан, Е. Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
bykovskii@hydro.nsc.ru
Страницы: 116-124

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования непрерывной спиновой и пульсирующей детонации водородокислородных и ацетиленокислородных смесей в проточной кольцевой камере диаметром 10 cм с расширением канала в режиме эжекции окислителя. При сравнении с механической аналогией поршневого насоса установлено, что насосом для окислителя является детонационная волна, а всасывающим поршнем — волна разрежения. В условиях эксперимента наблюдались устойчивые режимы непрерывной спиновой детонации с одной поперечной детонационной волной: для водорода — со скоростью D = 1.76÷1.6 км/с, для ацетилена — D = 1.46÷ 1.2 км/с. Частота пульсирующей детонационной волны в смеси Н2—О2 составляла 7.3÷ 5 кГц, а в смеси С2Н2—О2 около 2.5 кГц.


13.
Использование пересжатой детонации для нанесения покрытий

Т. П. Гавриленко, Ю. А. Николаев, В. Ю. Ульяницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
nikolaev_@academ.org
Страницы: 125-133

Аннотация >>
Использование пересжатых детонационных волн позволяет производить покрытия из порошковых материалов с высокой температурой плавления, а также улучшить качество покрытий из менее тугоплавких материалов. Кинетическая и тепловая энергия продуктов детонации за фронтом пересжатых детонационных волн значительно выше, чем за фронтом самоподдерживающихся детонационных волн Чепмена—Жуге, обычно используемых для напыления. Это открывает перспективы для проектирования микропушек для нанесения покрытий, в том числе и на внутренние поверхности деталей.


14.
Метательная способность смесей взрывчатых веществ с технологической добавкой

И. М. Воскобойников
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва,
voskob@chph.ras.ru
Страницы: 134-138

Аннотация >>
Исследована метательная способность зарядов октогена с технологической добавкой. Снижение метательной способности в большой степени определяется пористостью заряда, а при равном объемном содержании добавки, заполняющей поры, метательная способность убывает в ряду полиэтилен— витон—тротил. Предложена схема оценки метательной способности, в которой используется пропорциональность скорости метания и начальной скорости контактной границы <продукты взрыва— пластина> при соотношении толщин заряда и стальной (медной) пластины 10:1.


15.
Влияние прочности материала на динамику разворота пластины, метаемой в режиме скользящей детонации заряда ВВ

О. Б. Дреннов
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
root@gdd.vniief.ru
Страницы: 139-143

Аннотация >>
Экспериментально зарегистрирована различная динамика разворота пластин, метаемых скользящей детонационной волной, если пластины выполнены из материалов с близкими физическими свойствами, но с различной прочностью. Путем корректировки существующего соотношения для угла отгиба удалось единым способом описать экспериментальные данные. Учет динамической прочности металла позволил прогнозировать ход зависимости угла отгиба для одного материала, если известна такая зависимость для другого материала с близкими физическими свойствами.