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 5

1.
О МЕХАНИЗМЕ ОКИСЛЕНИЯ СИНТЕЗ–ГАЗА

А. М. Старик, Н. С. Титова, А. С. Шарипов, В. Е. Козлов
Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва
star@ciam.ru
Ключевые слова: синтез-газ, водород, химическая кинетика, воспламенение, горение
Страницы: 3-19

Аннотация >>
На основе разработанного реакционного механизма воспламенения и горения синтез-газа в воздухе проведен комплексный анализ кинетики окисления синтез-газа в широких диапазонах температуры, давления, коэффициента избытка топлива и его состава. Для верификации кинетической модели использовался обширный набор экспериментальных данных по временам задержки воспламенения, скорости распространения ламинарного пламени и временной эволюции концентраций основных компонентов, полученных в ударных трубах и в проточном реакторе. На основе анализа чувствительности показано, что роль реакций, определяющих основные характеристики воспламенения и горения, зависит от состава топливовоздушной смеси и самого синтез-газа.


2.
ТЕПЛОВОЙ ВЗРЫВ ГАЗОВОЙ СМЕСИ В ПОЛОМ ПОРИСТОМ ЦИЛИНДРЕ

Ю. А. Чумаков, А. Г. Князева
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск
yura014@rambler.ru, anna@ispms.tsc.ru
Ключевые слова: пористая горелка, критические условия, тепловой взрыв, численное решение
Страницы: 20-27

Аннотация >>
Предложена и численно проанализирована нестационарная модель сжигания газа в цилиндрическом пористом теплогенераторе с учетом потерь тепла как внутри тела, так и с внешней поверхности. Показано, что режим течения зависит от соотношения внутреннего и внешнего радиусов рабочей области. Найдены критические условия, разделяющие стационарный режим работы и тепловой взрыв.


3.
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СТРУКТУР В ПРОЦЕССЕ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ

Н. И. Озерковская1, А. Н. Фирсов2, К. Г. Шкадинский2
1 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
2 Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
Ключевые слова: фильтрационное горение, неустойчивость фронта, ячеистые структуры
Страницы: 28-36

Аннотация >>
Исследован фронт фильтрационного горения и возможность его структурирования. Показано, что в условиях неустойчивости плоского фронта горения, больших коэффициентов фильтрации, недостатка массы активного газового реагента во внутрипоровом пространстве происходит формирование ячеистых структур фронта, которые подобны ячеистым пламенам при горении газовых смесей. В таких системах концентрационные поля конденсированных продуктов фильтрационного горения образуют фронтальные структуры, получившие название "фингеры" - fingering instabilities.


4.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА

А. И. Кирдяшкин1, В. М. Орловский2, Э. А. Соснин3, В. Ф. Тарасенко4, А. Н. Гущин5, В. А. Панарин6
1 Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск, maks@dsm.tsc.ru
2 Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055 Томск, badik@loi.hcei.tsc.ru
3 Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055 Томск, badik@loi.hcei.tsc.ru
4 Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055 Томск, badik@loi.hcei.tsc.ru
5 Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск, maks@dsm.tsc.ru
6 Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055 Томск, badik@loi.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: фильтрационное горение, инфракрасное излучение, пористая металлокерамика, СВС
Страницы: 37-41

Аннотация >>
Исследованы энергетические и спектральные характеристики инфракрасного излучения пористой металлокерамической горелки, изготовленной по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Показано, что в режиме фильтрационного горения природного газа лучистая энергоотдача горелки до двух раз превышает аналогичный параметр факельного сгорания и определяется интенсивностью излучения открытой поверхности металлокерамики и газообразных продуктов горения. Более 70 % энергии лучистого потока сосредоточено в диапазоне длин волн 3÷11 мкм. Максимальная плотность излучения достигает 0.31 МВт/м2 при энергонапряженности горелки 1.32 МВт/м2.


5.
ОСОБЕННОСТИ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ПИРОЛИЗУЮЩЕГОСЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Е. А. Салганский, В. М. Кислов, С. В. Глазов, А. Ф. Жолудев, Г. Б. Манелис
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
sea@icp.ac.ru
Ключевые слова: фильтрационное горение, твердое топливо, сверхадиабатический разогрев, пиролиз
Страницы: 42-47

Аннотация >>
Проведено сопоставление основных характеристик фильтрационного горения смесей твердого инертного материала с двумя различными видами горючего: древесиной или древесным углем. Сделана оценка влияния стадии пиролиза топлива на процесс.


6.
ТЕПЛОВОЙ ВЗРЫВ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА, ИНИЦИИРОВАННЫЙ СТЕНКОЙ КВАРЦЕВОГО РЕАКТОРА

Е. Н. Александров1, Н. М. Кузнецов2, С. Н. Козлов3
1 Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 119991 Москва, 28en1937@mail.ru
2 Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва
3 Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 119991 Москва, 28en1937@mail.ru
Ключевые слова: гремучий газ, тепловой взрыв газа, каталитическая поверхность
Страницы: 48-56

Аннотация >>
Предложен критерий воспламенения, которое начинается на стенке камеры сгорания, нагреваемой теплом гетерогенной реакции окисления водорода. В согласии с постулатом о низкотемпературном воспламенении газа на поверхности (Н. Н. Семенов) рассчитан разогрев поверхности, в результате которого в пристеночном слое газа формируются цепно-тепловая лавина и фронт горячего пламени. Саморазогрев ("розжиг") поверхности происходит в режиме самоускорения по закону Аррениуса за счет выгорания веществ, блокирующих центры гетерогенного катализа. Критерий воспламенения, инициируемого гетерогенной реакцией, в отличие от критериев гомогенного теплового взрыва в реакторах с инертной стенкой, разработан для расчета воспламенения газа в реакторах с каталитически активной стенкой.


7.
ОСОБЕННОСТИ САМОРАЗОГРЕВА В СИСТЕМАХ С ЛОГАРИФМИЧЕСКИМ ЗАКОНОМ ТОРМОЖЕНИЯ

В. Ю. Филимонов
Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, 656038 Барнаул, vyfilimonov@rambler.ru
Ключевые слова: тепловой взрыв, сильное самоторможение, фазовая траектория, критические условия
Страницы: 57-64

Аннотация >>
Проведен качественный анализ типов структур фазовых траекторий и соответствующих термограмм при различных значениях критериев Семенова и Тодеса для систем с сильным самоторможением. Установлен строгий критерий вырождения теплового взрыва. Проанализированы физические механизмы различных режимов процессов саморазогрева. Получена приближенная функциональная зависимость критического значения параметра Семенова от параметра самоторможения и определены границы ее применения.


8.
ОБ АДЕКВАТНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ

А. Г. Мержанов1, В. И. Быков2
1 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка, merzh@ism.ac.ru
2 Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125047 Москва
Ключевые слова: горение, математические модели, адекватность модели
Страницы: 65-70

Аннотация >>
Проведен анализ проблемы адекватности экспериментальных и математических моделей процессов горения. Предложена классификация степени адекватности используемых моделей, включающая в себя четыре уровня. Приведены примеры, которые характеризуют различную степень адекватности известных в науке о горении математических моделей и экспериментальных представлений.


9.
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗМЕРНОГО ЭФФЕКТА ПРИ ЗАЖИГАНИИ КОНДЕНСИРОВАННОГО ВЕЩЕСТВА СВЕТОВЫМ ИМПУЛЬСОМ

Р. С. Буркина1, В. В. Медведев2, О. В. Хренова3
1 Томский государственный университет, 634050 Томск, roza@ftf.tsu.ru
2 Томский политехнический университет, 634050 Томск
3 Томский политехнический университет, 634050 Томск
Ключевые слова: конденсированное реакционно-способное вещество, световой пучок, пятно облучения, зажигание, пороговая плотность энергии излучения
Страницы: 71-81

Аннотация >>
Численно и экспериментально исследован процесс зажигания полупрозрачного реакционно-способного вещества (термита) световым импульсом миллисекундной длительности при различных радиусах пятна облучения. Анализируется характер изменения температурного поля в веществе, установлены предельные энергетические параметры зажигания и влияние на них радиального размера пятна облучения. Приведено сравнение результатов численного и экспериментального исследований, а также сравнение с результатами приближенных теоретических исследований других авторов.


10.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ. I. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В. А. Архипов1, С. С. Бондарчук2, А. Г. Коротких3
1 НИИ прикладной математики и механики Томского государственного университета, 634050 Томск Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 659322 Бийск, leva@niipmm.tsu.ru
2 Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 659322 Бийск
3 Томский политехнический университет, 634034 Томск
Ключевые слова: твердое топливо, нестационарная скорость горения, полузамкнутый объем, сброс давления, скоростная киносъемка, обратная задача внутренней баллистики
Страницы: 82-87

Аннотация >>
Рассмотрены два независимых метода измерения нестационарной скорости горения твердых топлив - скоростная киносъемка и метод, основанный на решении обратной задачи внутренней баллистики. Проведенный сравнительный анализ показал, что рассмотренные методы являются взаимодополняющими. Оценка границ применимости обратных методов идентификации нестационарной скорости горения показала перспективность их использования не только в лабораторных условиях, но и при измерениях в крупногабаритных твердотопливных газогенераторах.


11.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ. II. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В. А. Архипов1, С. С. Бондарчук2, А. Г. Коротких3
1 НИИ прикладной математики и механики Томского государственного университета, 634050 Томск Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 659322 Бийск, leva@niipmm.tsu.ru
2 Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 659322 Бийск
3 Томский политехнический университет, 634034 Томск
Ключевые слова: твердое топливо, нестационарная скорость горения, полузамкнутый объем, сброс давления, скоростная киносъемка, обратная задача внутренней баллистики, очагово-пульсирующий режим горения
Страницы: 88-96

Аннотация >>
Представлены результаты измерения нестационарной скорости горения гомогенного и модельного смесевого твердых топлив при резком сбросе давления в полузамкнутом объеме, полученные двумя независимыми методами - скоростной киносъемкой и методом, основанным на решении обратной задачи внутренней баллистики. Сравнительный анализ полученных результатов показал, что рассмотренные методы являются взаимодополняющими.


12.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ В СМЕСИ ГАЗА И ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ

А. В. Фёдоров1, И. А. Федорченко2
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, fedorov@itam.nsc.ru
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: гетерогенные среды, ударные волны, математическое моделирование
Страницы: 97-107

Аннотация >>
Для расчета волновой динамики двухскоростных двухтемпературных двухфазных течений реализован метод численного моделирования, основанный на CIP-подходе. Верификация результатов проведена на базе тестовых расчетов. В качестве приложения исследована задача о распространении ударной волны в смеси вязкого теплопроводного газа и твердых частиц в рамках модели с немалыми концентрациями дискретной фазы. Выявлено влияние размера частиц и коэффициента сопротивления на картину течения, в частности на поведение температуры в зоне релаксации. Дано сравнение с экспериментальными данными по зависимости параметров за фронтом ударной волны от числа Маха.


13.
АНАЛИЗ ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ОКТОГЕНА И ПЕРОКСИДА БЕНЗОИЛА С АЛЮМИНИЕМ

Г. Д. Козак1, И. С. Жуков2, У. О. Титова3, А. Н. Цвигунов4
1 Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125190 Москва, KozakGD@nm.ru
2 Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125190 Москва
3 Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125190 Москва
4 Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125190 Москва
Ключевые слова: октоген, пероксид бензоила, алюминий, оксид алюминия, взрыв при ударе
Страницы: 108-111

Аннотация >>
Проведено исследование реакций взрывного превращения смесей октогена и пероксида бензоила с алюминием. Изучались оксиды алюминия, образующиеся при инициировании взрыва ударом по смесям. С помощью рентгенофазового анализа показано, что алюминий при взрыве его смесей с пероксидом бензоила не окисляется. Проведен анализ оксидов алюминия, образующихся при взрыве смесей октогена с гидридом алюминия, а также тройных смесей: алюминий, октоген, пероксид бензоила. Установлено, что состояние алюминия, введенного в состав, и температура взрыва влияют на структуру оксида алюминия (Al8/3O4), имеющего решетку, производную от шпинели.


14.
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ПОТЕРЬ УДЕЛЬНОГО ИМПУЛЬСА РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ИЗ-ЗА РАЗРЫВА КОНТУРА СОПЛОВОГО БЛОКА

Ю. С. Соломонов1, Ю. М. Милёхин2, А. Н. Ключников3, Г. В. Бурский4, В. С. Попов5
1 Московский институт теплотехники, 127273 Москва
2 Федеральный центр двойных технологий "Союз", 140090 Дзержинский, Fcdt@monnet.ru
3 Федеральный центр двойных технологий "Союз", 140090 Дзержинский, Fcdt@monnet.ru
4 Федеральный центр двойных технологий «Союз», 140090 Дзержинский, Fcdt@monnet.ru
5 Федеральный центр двойных технологий "Союз", 140090 Дзержинский, Fcdt@monnet.ru
Ключевые слова: раздвижной сопловой блок, разрыв контура, скачки уплотнения, потери удельного импульса тяги
Страницы: 112-118

Аннотация >>
Разработан методический подход к оценке потерь удельного импульса ракетного двигателя из-за разрыва контура сверхзвуковой части соплового блока, основанный на расчете параметров неизоэнтропического потока продуктов сгорания. Рост энтропии является следствием отклонения потока и возникновения косых скачков уплотнения в зоне стыка контура. Величина потерь определяется затратами энергии на возрастание энтропии при прохождении потока через скачок и находится с использованием уравнения ударной адиабаты Гюгонио. Проведен расчет потерь удельного импульса при варьировании параметров разрыва контура сопла гипотетического ракетного двигателя на твердом топливе.


15.
ПАРАМЕТРЫ СТАЦИОНАРНЫХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН В РАСТВОРЕ ФИФО/НИТРОБЕНЗОЛ

С. И. Торунов1, А. В. Уткин2, В. М. Мочалова3, В. А. Гаранин4
1 Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
2 Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, utkin@icp.ac.ru
3 Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
4 Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
Ключевые слова: жидкие взрывчатые вещества, бис-(2-фтор-2, 2-динитроэтил)-формаль
Страницы: 119-123

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования структуры зоны реакции при стационарной детонации в бис-(2-фтор-2,2-динитроэтил)-формале (ФИФО, С5H6N4O10F2) и его смесях с нитробензолом (НБ). Для чистого ФИФО измерены давление и массовая скорость в точке Чепмена - Жуге, а также характерное время реакции. Для ФИФО/НБ определена зависимость параметров детонации смеси от концентрации НБ и показано, что в чистом ФИФО и в смесях, содержащих более 30 % НБ, детонационный фронт неустойчив.


16.
СИНТЕЗ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА КРЕМНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ АМПУЛЕ СОХРАНЕНИЯ

А. С. Юношев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, asyn@ngs.ru
Ключевые слова: ударно-волновой синтез, кубический нитрид кремния
Страницы: 124-129

Аннотация >>
Реализован синтез кубического нитрида кремния в смеси гексагонального нитрида кремния и порошка меди в цилиндрической ампуле сохранения. Показано, что синтез наблюдается только вблизи оси ампулы, в области маховского отражения ударных волн. Отработана схема нагружения материала с выбросом образца из ампулы в герметичный контейнер. В результате нагружения до 20 % исходного гексагонального нитрида кремния переходит в кубическую фазу.


17.
ДЕТОНАЦИОННЫЙ СИНТЕЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ, ПОКРЫТЫХ УГЛЕРОДОМ

Н. Ло, С.-ЦЗ. Ли, С.-Х. Ван, Ф. Мо, С.-Т. Ван
Государственная лаборатория структурного анализа индустриального оборудования, Технологический университет, 116024 Далянь, Китай
arosin@sina.com
Ключевые слова: наноматериалы, детонационный синтез, наноструктурные материалы, магнитные материалы
Страницы: 130-135

Аннотация >>
При помощи детонации водорастворимого композитного взрывчатого вещества синтезированы металлические наночастицы, покрытые углеродом. Результаты исследований показывали, что продукты детонации содержат гранецентрированные кобальтовые/никелевые нанокристаллы размером 10÷25 нм, покрытые тонкими (3÷5 нм) слоями углерода. Эти сферические и эллипсоидальные наночастицы при температуре 300 K находятся в суперпарамагнитном состоянии.