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

2011 год, номер 6

1.
Опыт применения синхротронного излучения для исследования детонационных процессов

В. М. Титов1,4, Э. Р. Прууэл1,4, К. А. Тен1,4, Л. А. Лукьянчиков1,4, Л. А. Мержиевский1,4, Б. П. Толочко3, В. В. Жуланов2, Л. И. Шехтман2
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
merzh@hydro.nsc.ru, pru@hydro.nsc.ru
2Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, 630090 Новосибирск
3Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 Новосибирск
4Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 3-15

Аннотация >>
Обобщены результаты исследования детонационных процессов в конденсированных взрывчатых веществах, полученные с помощью развиваемых методов, основанных на использовании синхротронного излучения. Приведены параметры использованного пучка, описаны элементы созданной станции и измерительного комплекса. Представлены данные о распределении плотности во фронте детонации ряда взрывчатых веществ и определены значения параметров в пике Неймана и точке Жуге. Дано описание метода восстановления полного набора газодинамических характеристик (полей плотности, вектора массовой скорости и давления) по измеренной в эксперименте динамике рентгеновской тени исследуемого течения. Приведены результаты его применения для исследования детонации заряда пластифицированного ТАТБ. Описана методика измерения малоуглового рентгеновского рассеяния в процессе детонационного превращения. На основе полученных по этой методике результатов для ряда взрывчатых веществ с избыточным содержанием углерода проанализирована кинетика конденсации свободного углерода и динамика среднего размера формирующихся при этом наночастиц.


2.
Многокадровая протонография —метод исследования быстропротекающих гидродинамических процессов

В. В. Бурцев, А. И. Лебедев, А. Л. Михайлов, В. А. Огородников, О. В. Орешков, К. Н. Панов, А. В. Руднев, О. В. Свирский, М. А. Сырунин, Ю. А. Трутнев, И. В. Храмов
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров, root@gdd.vniief.ru
Страницы: 16-28

Аннотация >>
Приведены результаты исследования быстропротекающих гидродинамических процессов методом импульсной протонной радиографии на базе протонного синхротрона У-70 ИФВЭ. Физическая установка для протонной радиографии с максимальной энергией протонного пучка до 70 ГэВ и интенсивностью до 1.5·1013 протонов за цикл обеспечивает регистрацию в одной проекции до 29 кадров с минимальным межкадровым временным промежутком 165 нс. Поле регистрации в настоящий момент составляет в диаметре ≈60 мм, с перспективой увеличения до 250 мм. Длительность банча (протонного сгустка) равна 20÷30 нс и может быть снижена до 10÷15 нс. С 2004 г. и по настоящее время РФЯЦ-ВНИИЭФ совместно с ИФВЭ проводит на данной установке статические и динамические эксперименты по исследованию: процессов возбуждения и распространения детонации в конденсированных взрывчатых веществах; распространения ударных волн в инертных материалах; гидродинамических неустойчивостей в металлах; динамического деформирования и разрушения оболочек и пластин; откольных разрушений; формирования кумулятивных струй и их взаимодействия с преградами; других прикладных задач физики взрыва. Созданный учеными РФЯЦ-ВНИИЭФ и ИФВЭ протонный радиографический комплекс на базе ускорителя У-70 является уникальным инструментом для исследования быстропротекающих процессов. Метод протонной радиографии открывает перед российскими исследователями новые возможности: многокадровая регистрация, практически неограниченная толщина исследуемых объектов, высокое пространственное разрешение, огромный динамический диапазон регистрации.


3.
Микроволновая диагностика ударно-волновых и детонационных процессов

В. М. Бельский, А. Л. Михайлов, А. В. Родионов, А. А. Седов
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров, rodial@yandex.ru
Страницы: 29-41

Аннотация >>
Описан метод измерения параметров ударно-волновых и детонационных процессов с использованием микроволновых интерферометров. Приведено описание методики постановки экспериментов и способа обработки экспериментальных данных. Рассмотрены примеры экспериментальных исследований, выполненных с использованием радиоинтерферометра трехмиллиметрового диапазона.


4.
Экспериментальные и численные исследования нижнего предела распространения пламени смеси углеводородов С1—С5 с воздухом

Т. А. Большова, О. П. Коробейничев, Д. А. Князьков, А. Г. Шмаков, А. А. Чернов, С. А. Якимов
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск,
bolshova@kinetics.nsc.ru
Страницы: 42-49

Аннотация >>
Экспериментально и методом численного моделирования исследовался нижний концентрационный предел распространения пламени углеводородовоздушных смесей. Моделирование с использованием детального механизма химических реакций показало, что результаты расчетов с хорошей точностью описывают данные экспериментов по влиянию паров воды на бедный концентрационный предел горения смеси углеводородов с воздухом. Наличие паров воды в малых концентрациях в исходной смеси не влияет на нижний концентрационный предел распространения пламени, в то же время существенно меняет скорость свободного распространения пламени.


5.
Особенности горения углеводородных газов в составных пористых насадках

В. К. Баев, А. Н. Бажайкин, В. В. Шумский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
baev@nsc.ru
Страницы: 50-55

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования горения пропан-бутана и метана с воздухом на насадках, составленных из пористого материала с размером пор ≈0.35 мм и из ячеисто-пористого материала с размером пор ≈3 мм при расположении зоны горения на стыке материалов. Сравнение состава продуктов и полноты сгорания с результатами расчетов равновесных составов, выполненных в диапазоне коэффициентов избытка воздуха α = 0.4÷2.5 показало существенное отклонение опытных данных от равновесных значений (меньшее содержание Н2 и NO, большее значение соотношения СО/СО2, повышенная полнота сгорания при α = 0.6#0247;0.7 и пониженная в районе стехиометрии), связанное с интенсивным отводом тепла излучением и радиационной закалкой состава продуктов.


6.
Тепловой взрыв кольцевого слоя при граничных условиях третьего рода

С. А. Бостанджиян
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
bosschg@gmail.com
Страницы: 56-61

Аннотация >>
Получено аналитическое решение задачи о тепловом взрыве кольцевого слоя для двух случаев: 1) внутренний цилиндр теплоизолирован, через поверхность внешнего цилиндра осуществляется теплообмен с окружающей средой по закону Ньютона; 2) внешний цилиндр теплоизолирован, через поверхность внутреннего цилиндра осуществляется теплообмен по тому же закону. При различных значениях критерия Био построена зависимость критического значения параметра Франк-Каменецкого от отношения радиуса внутреннего цилиндра к радиусу внешнего цилиндра. Рассмотрены предельные случаи, когда это отношение стремится к нулю и к единице.


7.
Закономерности горения гибридных смесей CaO2/Al/Ti/Cr/B

Д. Е. Андреев, В. Н. Санин, В. И. Юхвид, Д. Ю. Ковалёв
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН,
142432 Черноголовка, ade@ism.ac.ru
Страницы: 62-67

Аннотация >>
Разработан новый подход, позволяющий осуществлять горение в слабоэкзотермических смесях Cr/B и Cr/Ti/B и получать литую боридную керамику. Этот подход основан на стимулировании горения систем Cr и Ti с бором высокоэкзотермической смесью пероксида кальция с алюминием. Изучены закономерности горения гибридных смесей Cr/Ti/B/CaO2/Al и динамика их химического превращения в волнах горения, предложен механизм процесса.


8.
Приготовление катализаторов CuO—CeO2, нанесенных на стеклоткань методом поверхностного самораспространяющегося термосинтеза

И. В. Десятых1,2, А. А. Ведягин1,3, Ю. С. Котолевич4, П. Г. Цырульников4
1Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, 630090 Новосибирск, irinka_10x@mail.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
3Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
4Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, 644040 Омск
Страницы: 68-74

Аннотация >>
Катализатор окисления СО (CuO—CeO2/стеклоткань был приготовлен методом поверхностного самораспространяющегося термосинтеза. В процессе синтеза образцов (CuO—CeO2/стеклоткань варьировали содержание активных компонентов (CuO—CeO2 и топливной добавки, а также условия проведения термосинтеза. Изучено влияние природы топливной добавки и солей— предшественников активных компонентов, а также их соотношения на протекание реакции твердофазного горения. Полученные катализаторы были исследованы при помощи сканирующей электронной микроскопии и метода рентгенофазового анализа in situ с временным разрешением и использованием синхротронного излучения.


9.
Изменение реакционной способности в воздухе образцов породы, содержащей кероген, при температурах 450–650 К

В. М. Гремячкин, В. А. Дудкин, В. Б. Рухин
Институт проблем механики РАН им. А. Ю. Ишлинского, 119526 Москва, grema@ipmnet.ru

Аннотация >>
Описаны эксперименты по исследованию химического взаимодействия образцов породы, содержащей кероген, с потоком атмосферного воздуха. Размельченная порода помещалась в проточный реактор с регулируемой температурой нагрева. Наличие взаимодействия породы с кислородом воздуха регистрировалось газоанализатором по изменению относительных концентраций молекул О2 и СО2 в газовом потоке на выходе из реактора. Измерения проводились в области температур 450÷650 К. Найдена нижняя граница температуры 480 К, при которой еще наблюдалось изменение состава газа. Проведена оценка изменения химической активности слоя породы в предположении реакции первого порядка по концентрации окислителя, получено значение энергии активации процесса 12 ккал/моль.


10.
Влияние кривизны поверхности горения конденсированных энергетических материалов на скорость горения

С. А. Рашковский
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва,
rash.hotbox.ru
Страницы: 80-90

Аннотация >>
В рамках феноменологической теории нестационарного горения рассмотрено горение гомогенных конденсированных энергетических материалов (КЭМ) с искривленной поверхностью горения. Найдена зависимость скорости горения от кривизны поверхности горения. Показано, что существует предельное значение кривизны поверхности, выше которого самоподдерживающееся горение невозможно. Эта предельная кривизна зависит от теплофизических и баллистических характеристик КЭМ. Показано, что существование предельной кривизны поверхности горения позволяет объяснить критические условия горения гомогенных КЭМ. На основе этой гипотезы рассчитаны критические диаметры горения нескольких гомогенных КЭМ. Результаты расчетов хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.


11.
Горение термитных систем в тонких слоях с открытой поверхностью

Д. М. Икорников, В. Н. Санин, В. И. Юхвид
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН,
42432 Черноголовка, svn@ism.ac.ru
Страницы: 91-97

Аннотация >>
Исследованы закономерности горения в режиме СВС составов термитного типа в виде тонких слоев, когда не происходит образования сплошного слоя литых продуктов. Показано, что горение тонких слоев высокотемпературных составов может сопровождаться практически полным диспергированием жидкофазных продуктов горения. Высота засыпки и калорийность смеси являются эффективными параметрами для управления размером диспергированных частиц литых продуктов синтеза. Установлено, что макроструктура продуктов синтеза формируется непосредственно вблизи волны горения путем коалесценции


12.
О воспламенении железной насыпки в устройстве быстрого сжатия

А. В. Фёдоров, А. В. Шульгин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск, fedorov@itam.nsc.ru, shulgin@itam.nsc.ru
Страницы: 98-100

Аннотация >>
Предложена точечная полуэмпирическая математическая модель, удовлетворительно описывающая экспериментальные данные по зависимости времени задержки воспламенения насыпки частиц железа в устройстве быстрого сжатия от температуры окружающей среды.


13.
Простая модель расчета ударных адиабат порошковых смесей

С. А. Кинеловский, К. К. Маевский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
skin@hydro.nsc.ru, konstantinm@hydro.nsc.ru
Страницы: 101-109

Аннотация >>
Предложена модель, позволяющая в односкоростном и однотемпературном приближениях, а также в предположении одинакового давления для всех фаз рассчитать поведение пористых порошковых смесей при ударно-волновом нагружении. В модели учитывается наличие газа в порах. Проведено сравнение результатов расчетов с известными экспериментальными данными для сплошных и пористых сред (ударные адиабаты, двойное сжатие ударными волнами и адиабатическая разгрузка). Результаты расчета очень хорошо согласуются с данными эксперимента, в том числе для двух- и трехкомпонентных (по числу конденсированных фаз) смесей.


14.
Измерение электрической проводимости меди при импульсном нагружении

М. А. Гулевич
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск,
victrix@ngs.ru
Страницы: 110-116

Аннотация >>
Предложен бесконтактный метод измерения электрической проводимости немагнитных металлов и сплавов в условиях импульсного нагружения, основанный на экспериментальном определении характера затухания вихревых токов в исследуемом образце, представляющем собой диск фольги конечных размеров. Дано теоретическое обоснование предлагаемого метода. Проведены эксперименты по определению проводимости меди при давлениях до 16 ГПа.


15.
Затухание ударной волны при подводном взрыве нового малочувствительного взрывчатого вещества

Л. Чжоу, Чж.-Ю. Се, С.-С. Вэй
Государственная лаборатория взрывных процессов и технологий Пекинского технологического
института, Пекин 100081, Китай, zhoulin@bit.edu.cn, cexxwei@bit.edu.cn
Страницы: 117-122

Аннотация >>
Проведена серия экспериментов по сравнению затухания подводной ударной волны от нового малочувствительного алюминийсодержащего мощного взрывчатого вещества (ВВ) типа RS и от известных взрывчатых веществ ТНТ, JH-14 и PBXN-111. Предложена новая модель с единым функциональным выражением для зависимости давления от времени. Показано, что новая модель применима как для алюминизированных, так и для идеальных ВВ. Коэффициенты корреляции для аппроксимирующих кривых, проверенные на тысячах данных для различных ВВ, достигают значений выше 0.99. Энергия подводной ударной волны от PBXN-111 и ТНТ, рассчитанная по новой модели, хорошо согласуется с опубликованными экспериментальными данными. Ударная энергия нового состава RS на 13.4 % больше, чем у PBXN-111. Установлено, что возможности состава RS по генерации подводных ударных волн выше, чем у других взрывчатых веществ (ТНТ, JH-14 и PBXN-111).


16.
Анализ фазовых превращений в ударно-сжатых хлористом калии и α-кварце с точки зрения рентгеновской кристаллографии

Л. А. Егоров, В. В. Мохова
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров, ILKreknina@mail.ru
Страницы: 123-128

Аннотация >>
Проанализированы рентгенодифракционные картины ударно-сжатых образцов хлористого калия и α-кварца в целях оценки физического состояния вещества в области сосуществования фаз и влияния времени релаксационного процесса на положение экспериментальных точек адиабаты Гюгонио в этой области. Экспериментальные результаты согласуются с интерпретацией, согласно которой состояние вещества на переходной кривой, соединяющей адиабаты Гюгонио исходной фазы и фазы высокого давления, можно представить как состояние вещества с незавершенным релаксационным процессом. Степень незавершенности определяется отношением времени пребывания вещества на ударном фронте к полному времени протекания релаксационного процесса.