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

2012 год, номер 6

1.
ВЛИЯНИЕ ЭТАНОЛА НА ХИМИЮ ОБРАЗОВАНИЯ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ПОЛИАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В БОГАТОМ ПЛАМЕНИ ЭТИЛЕНА ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ

И.Е. Герасимов1,2, Д.А. Князьков1, С.А. Якимов1, Т.А. Большова1, А.Г. Шмаков1, О.П. Коробейничев1
1Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск
2Новосибирский государственный университет
Ключевые слова: пламя этилена, этанол, молекулярно-пучковая масс-спектрометрия, структура пламени, образование предшественников сажи
Страницы: 3-20

Аннотация >>
Экспериментально и путем численного моделирования с использованием детального механизма химических реакций исследовано влияние добавки этанола (EtOH) в исходную горючую смесь на концентрации различных соединений, в частности предшествующих образованию полиароматических углеводородов, в плоском пламени богатой (коэффициент избытка горючего f = 1.7), предварительно перемешанной смеси этилен/кислород/аргон при атмосферном давлении. Методом молекулярно-пучковой масс-спектрометрии в зависимости от высоты над горелкой измерены концентрации различных стабильных и лабильных соединений, включая реагенты, основные и промежуточные продукты горения в пламенах смесей C2H4/O2/Ar и C2H4/EtOH/O2/Ar. Экспериментальные профили концентрации сопоставлены с рассчитанными на основе предложенного ранее механизма химических реакций. Проведен анализ этого механизма с целью установления причины влияния добавки этанола на концентрацию в пламени пропаргила — основного предшественника полиароматических углеводородов.


2.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО РЕЖИМА ГОРЕНИЯ В ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПВРД

П.К. Третьяков
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: сверхзвуковой поток, горение, псевдоскачок, импульсно-периодическое энергетическое воздействие
Страницы: 21-27

Аннотация >>
Предложен новый способ организации рабочего процесса в камере сгорания высокоскоростного прямоточного двигателя. Скорость потока в камере поддерживается близкой к скорости звука. В канале постоянного сечения это достигается осуществлением горения в пульсирующей волновой структуре типа псевдоскачка, положение которой определяется параметрами внешнего теплогазодинамического импульсно-периодического воздействия на поток. в части канала переменного сечения среднее значение числа Маха, близкое к 1, поддерживается выбором степени расширения камеры и положением места подачи топлива. Пульсирующий режим способствует улучшению смешения топлива с воздухом и сокращению протяженности зоны горения. Основным преимуществом способа является достижение высокой эффективности процесса, которая определяется минимальными потерями полного давления и максимальным приростом температуры. Приведены экспериментальные результаты, подтверждающие возможность реализации пульсирующего режима горения.


3.
ВЛИЯНИЕ ЗАГЛУБЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СТРУИ ВОЗДУХА НА ФОРМУ И СВЕЧЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО ИНВЕРСНОГО ДИФФУЗИОННОГО ПЛАМЕНИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

С. Махеш, Д.П. Мишра
Индийский технологический институт, 208016 Канпур, Индия
Ключевые слова: турбулентное инверсное диффузионное пламя, заглубление, свечение пламени, зона сужения
Страницы: 28-34

Аннотация >>
Изучалось влияние заглубления центральной струи воздуха на коаксиальной горелке в турбулентном инверсном диффузионном пламени природного газа на видимую высоту, зону сужения и интенсивность свечения пламени. Заглубление внутреннего канала коаксиальной горелки устанавливалось равным 0.25da, 0.5da, and 1.0da, where da — внутренний диаметр центральной трубки. Визуальные наблюдения показывают, что в отсутствие заглубления высота пламени и высота положения зоны сужения относительно края горелки экспоненциально уменьшаются с ростом числа Рейнольдса струи воздуха. Однако при увеличении заглубления наблюдается лишь незначительное уменьшение видимой высоты пламени и высоты положения зоны сужения. При заглублении, превышающем некоторое критическое значение, зона сужения у основания пламени исчезает. Установлено, что заглубление центральной струи эффективно для устранения богатой горючим зоны и кольцевой зоны свечения сажи у основания турбулентного инверсного диффузионного пламени природного газа при малых числах Рейнольдса воздушной струи.


4.
К ТЕОРИИ ВОЗГОРАНИЯ МЕТАЛЛОВ ПРИ РАЗРУШЕНИИ

В.И. Болобов
Санкт-Петербургский государственный горный университет, 199106 Санкт-Петербург
Ключевые слова: возгорание фрагментов разрушения, ювенильная поверхность, активные центры, адсорбция реагентов
Страницы: 35-40

Аннотация >>
На основании представленных экспериментальных данных об условиях самовозгорания титановых сплавов в смеси кислорода с азотом и водяным паром выведено уравнение, связывающее критическую температуру возгорания титановых сплавов при разрушении с парциальными давлениями кислорода и разбавителя в смеси. При выводе уравнения полагали, что лимитирующей стадией взаимодействия является диссоциативная химическая адсорбция реагентов на активных центрах ювенильной поверхности металла. Проведено сравнение результатов расчета с данными экспериментов по определению критического давления возгорания титановых сплавов, проведенных в различных условиях.


5.
АГЛОМЕРАЦИЯ КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АЛЮМИНИЙ

Е.А. Лебедева1, И.Л. Тутубалина1, В.А. Вальцифер1, В.Н. Стрельников1, С.А. Астафьева1, И.В. Бекетов2
1Институт технической химии УрО РАН, 614013 Пермь
2Институт электрофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург
Ключевые слова: энергетические конденсированные системы, продукты сгорания, агломерация, наноалюминий, защитное покрытие, карбид алюминия
Страницы: 41-46

Аннотация >>
Проведен термодинамический анализ алюминийсодержащих энергетических конденсированных систем. Показано снижение количества конденсированной фазы в продуктах сгорания и уменьшение удельного импульса при замене алюминия карбидом алюминия. Экспериментально изучен дисперсный состав конденсированной фазы образцов энергетических конденсированных систем с различным содержанием порошков алюминия, покрытых карбидом алюминия. Установлено, что замена алюминия с размером частиц 18–20 мкм наноразмерным алюминием приводит к уменьшению в два раза максимальных размеров агломератов конденсированной фазы продуктов сгорания исследованных образцов.


6.
ВЛИЯНИЕ ПЛАВЛЕНИЯ НА КРИТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ ЗАЖИГАНИЯ КОНДЕНСИРОВАННОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА КОРОТКИМ ЛАЗЕРНЫМ ИМПУЛЬСОМ

А.В. Ханефт, Е.В. Дугинов
Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово
Ключевые слова: плавление, критерий зажигания, лазерный импульс, радиус пучка, тэн
Страницы: 47-53

Аннотация >>
Получен критерий инициирования коротким лазерным импульсом взрывчатых веществ с температурой плавления ниже температуры зажигания. Полученный критерий хорошо согласуется с результатами численного решения уравнения теплопроводности в цилиндрической системе координат. Данный критерий позволил объяснить эксперименты по инициированию тэна с открытой поверхности лазерным импульсом в области прозрачности в зависимости от диаметра светового пучка. Результаты расчетов совпали с экспериментом при α  = 0.065 cм<sup>–1</sup> и френелевском коэффициенте отражения.


7.
ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРУ РАЗОГРЕВА ВКЛЮЧЕНИЙ В ПРОЗРАЧНЫХ СРЕДАХ

В.Г. Кригер1, А.В. Каленский1, А.А. Звеков1, И.Ю. Зыков1, Б.П. Адуев2
1Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово
2Институт углехимии и химического материаловедения СО РАН, 650000, Кемерово
Ключевые слова: энергетические материалы, лазерное инициирование, микроочаговая модель теплового взрыва, теория Ми
Страницы: 54-58

Аннотация >>
Рассчитаны коэффициенты эффективности поглощения света включениями различных металлов в прозрачных средах на примере азидов серебра, свинца и тэна. Показано, что эффективность поглощения, наряду с плотностью энергии лазерного импульсного излучения, оказывает решающее влияние на максимальную температуру разогрева включения. Построены зависимости максимальной температуры разогрева от радиуса включений при длительности импульса 30 нс. Получены асимптотические выражения для зависимости максимальной температуры разогрева от длительности импульса в случае ансамбля включений.


8.
ПЕРЕДАЧА ДЕТОНАЦИИ ЧЕРЕЗ ВЫСОКОМОДУЛЬНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ СРЕДЫ

Л.А. Мержиевский1,2, И.А. Балаганский1, А.Д. Матросов2, И.А. Стадниченко2
1Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: детонация, инициирование, пористая преграда
Страницы: 59-63

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования передачи детонации через порошки высокомодульных материалов. Обсуждаются особенности процесса, связанные со свойствами таких дисперсных сред, и перспективы их применения в защитных устройствах.


9.
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОСЕВОЙ АСИММЕТРИИ ЗАРЯДА НА СПОСОБНОСТЬ СТЕРЖНЕПОДОБНОЙ СТРУИ К УДАРНОМУ ИНИЦИИРОВАНИЮ

Я.-Д. Ли, Ю.-С. Дун, Ш.-Ш. Фэн
Государственная лаборатория взрывных процессов и технологий Пекинского технологического института, Пекин 100081, Китай
Ключевые слова: осевая асимметрия, кумулятивный заряд, стержнеподобная струя, ударное инициирование, численное моделирование
Страницы: 64-69

Аннотация >>
Методами численного моделирования исследовано влияние осевой асимметрии заряда на характеристики стержнеподобной струи с целью улучшения ее способности к ударному инициированию. Согласно критерию Хэлда способность струи к ударному инициированию зависит от скорости и диаметра ее головной части. На детонационную волну от заряда, на прикладываемую к облицовке силу и, таким образом, на скорость и форму струи оказывает влияние положение точки инициирования детонации вдоль продольной оси, которое ограничено радиусом заряда (вдоль этой же оси). На основе данных закономерностей проведена оптимизация несимметричного относительно оси заряда. По сравнению с осесимметричными струями несимметричные относительно оси стержнеподобные струи обладают более высокой способностью к ударному инициированию.


10.
ФОРМИРОВАНИЕ УДАРНИКА ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧКИ ИНИЦИИРОВАНИЯ КУМУЛЯТИВНОГО ЗАРЯДА

В.-Б. Ли, С.-М. Ван, В.-Б. Ли, Ю. Чжэн
Нанкинский научно-технологический университет, 210094 Нанкин, Китай
Ключевые слова: положение точки инициирования, ударное ядро, удлиненный ударник, детонационная волна, численное моделирование
Страницы: 70-75

Аннотация >>
Исследуется возможность формирования ударника различной формы при использовании одного и того же кумулятивного заряда за счет изменения положения точки инициирования. Показано, что могут формироваться два типа ударников — ударное ядро и удлиненный ударник. Пробивная способность удлиненного ударника в 2.17 раза выше, чем у обычного ударного ядра, а диаметр пробитого отверстия меньше только на 31.8 %.


11.
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ ДИОКСИДА ТИТАНА АЗОТОМ С ПОМОЩЬЮ УДАРНЫХ ВОЛН

П.-В. Чень1, С.-А. Гао1, Цз.-Цз. Лю2, Ц.-А. Чжоу1, Ф.-Л. Хуан1
1Государственная лаборатория взрывных процессов и технологий Пекинского технологического института, Пекин 100081, Китай
2Государственная лаборатория технической химии Пекинского университета химической технологии, 100029 Пекин, Китай
Ключевые слова: диоксид титана, ударное легирование, азотсодержащие вещества, ударная волна, высокая концентрация
Страницы: 76-82

Аннотация >>
Получен оксид титана с высокой концентрацией азота в качестве легирующей добавки. Использован метод нагружения порошкообразной смеси, состоящей из TiO2 и различных азотсодержащих веществ, ударом пластины, метаемой взрывом. Полученные образцы исследовали с помощью рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Определены фазовый состав, поверхностное поглощение и концентрация (степень) легирования азотом. Степень легирования азотом зависит от состава исходного легирующего вещества, его содержания в исходной смеси и скорости пластины. Высокая концентрация азота, равная 13.6 ат. %, была достигнута при ударном воздействии пластины, метаемой со скоростью 3.37 км/с на смесь, содержащую TiO2 марки P25 и 10 масс. % дициандиамида (C2N4H4). Обсуждается возможный механизм этого ударного легирования.


12.
ИНИЦИИРОВАНИЕ ГОРЕНИЯ ГАЗОВОЙ СМЕСИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЗРЫВОМ ЭЛЕКТРОЛИТА

В.С. Тесленко, А.П. Дрожжин, Р.Н. Медведев, В.И. Манжалей
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: электрический взрыв электролита, разряд в газе, пробой в парогазовой среде, инициирование горения
Страницы: 83-86

Аннотация >>
Экспериментально осуществлено инициирование горения стехиометрической пропанокислородной смеси в пузырьке, находящемся в электролите вблизи диэлектрической или металлической стенки. Показано, что инициирование горения в пузырьке происходит в результате электрического взрыва-пробоя тонкого слоя электролита вдоль границы пузырька.


13.
О ВОЗМОЖНОСТИ АЗОТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ В ПОТОКЕ АЗОТСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА

Б.Ш. Браверман, Ю.М. Максимов, Ю.В. Цыбульник
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
Ключевые слова: СВС, ферросплавы, азотирование, пределы горения
Страницы: 87-88

Аннотация >>
Горение порошков ферросплавов в потоке азотсодержащего газа позволяет получать азотсодержащие лигатуры в виде отдельных, не связанных между собой гранул при давлении, близком к атмосферному.