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

1968 год, номер 3

1.
Влияние алюминия на горение перхлората аммония с полиформальдегидом

А. А. Зенин, А. П. Глазкова, О. И. Лейпунский, В. К. Боболев
Москва
Страницы: 299-304

Аннотация >>
Изучено влияние содержания алюминия и дисперсности его частиц на зависимость скорости горения стехиометрической смеси перхлората аммония с полиформальдегидом от давления. С помощью метода тонких термопар измерено распределение температур при горении; показано, что температура поверхности горящей смеси увеличивается с ростом давления и не изменяется при введении алюминия; градиент температуры в газовой фазе у поверхности и, следовательно, поток тепла теплопроводностью увеличиваются с ростом давления и с увеличением скорости горения. С помощью микрокалориметров измерены плотности лучистых потоков, идущих от пламени горящей смеси в к-фазу и при расчете баланса тепла они приняты во внимание. Установлено, что тепловыделение в к-фазе падает при введении алюминия. Количество тепла, подводимое в к-фазу теплопроводностью и излучением от пламени, не превышает 50% общего количества тепла, приходящегося на грамм к-фазы.


2.
Кинетика термического распада перхлората аммония при высоких температурах

Г. Б. Манелис, А. В. Прощин, Ю. И. Рубцов, В. А. Струнин, А. С. Штейнберг
Москва
Страницы: 305-313

Аннотация >>
На автоматических термовесах и по газовыделению изучена кинетика термического распада перхлората аммония при температурах 320—453°С. Показано, что реакция термического распада протекает в две стадии: сначала относительно быстро разлагается часть вещества, а затем остаток распадается с гораздо меньшей скоростью. Кинетические параметры реакции в обоих случаях сохраняются в широком диапазоне температур, однако выше 300°С глубина распада перхлората аммония в первой стадии падает с 30 до 5—10%. Экспериментально изучен процесс линейного пиролиза перхлората аммония. В зависимости от температуры поверхности вещества процесс идет в двух качественно различных режимах. При температурах T0 < 500÷550°С осуществляется стационарное беспламенное линейное разложение. Кинетические константы, определенные из экспериментов по линейному пиролизу, в этом режиме (E = 30200 кал/моль, k0 = 5,9 · 106 сек-1) соответствуют данным, полученным в изотермических условиях для медленной стадии. При температурах T0 > 500÷550°С реализуется режим быстрой газификации перхлората аммония, сопровождающейся горением продуктов пиролиза. Обнаружено каталитическое влияние некоторых металлов на линейный пиролиз перхлората аммония.


3.
К вопросу о причине аномалий при горении перхлората и нитрата аммония

А. П. Глазкова
Страницы: 314-322

Аннотация >>
При горении небронированных образчиков перхлората аммония в области давлений 160—500 ат наблюдаются некоторые аномалии: скорость горения сначала падает с ростом давления до 250 ат, далее она от него не зависит, а само горение имеет пульсирующий характер. Падение скорости горения с ростом давления наблюдалось также в интервале 500—850 ат при горении аммиачной селитры, катализированной окисью хрома. Рассмотрение возможных путей замедления химических реакций при горении этих солей показало, что одним из них может быть замедление горения образующейся водой. В работе изучено влияние добавок окиси кремния, силиконовой жидкости, стеарата кальция и др. на горение перхлората аммония и его смесей, а также на горение нитрата аммония с окисью хрома с целью выяснения причин указанных выше аномалий. Показано, что в определенном диапазоне давлений добавление окиси кремния устраняет наблюдающиеся аномалии (падение скорости горения с давлением и пульсирующий характер его), в то время как добавление стеарата кальция усугубляет их. Отмечено, что одна и та же добавка в зависимости от интервала давлений и условий, в которых горение протекает, может играть роль инертной, катализатора или ингибитора горения, что связано, по-видимому, с изменением ведущих реакций в различных интервалах давления.


4.
О горении и воспламенении частиц мелкодисперсного алюминия

А. Ф. Беляев, Ю. В. Фролов, А. И. Коротков
Москва
Страницы: 323-329

Аннотация >>
Рассмотрен вопрос о горении и воспламенении одиночных частиц мелкодисперсного алюминия в условиях высокотемпературного газового потока. Получены экспериментальные данные по влиянию на время воспламенения и горения алюминия температуры и состава газовой среды, давления и размера частиц. На основании этих результатов получена эмпирическая формула для расчета времени горения частиц алюминия в зависимости от диаметра частиц и окисляющих свойств среды. Формула дает хорошее согласие с экспериментом.


5.
О механизме действия добавки V2O5 на скорость горения составовна основе перхлората аммония и металлических горючих

Л. Д. Ромоданова, П. Ф. Похил, Э. С. Каданер
Москва
Страницы: 330-333

Аннотация >>
Для изучения механизма действия добавки V2O5 на скорость горения составов с окислителем NH4ClO4 и металлическими горючими было проведено измерение скоростей горения составов NH4ClO4 + Fe, NH4ClO4 + Zn, N NH4ClO4 + Cd и скоростей горения этих же составов с добавкой 1% V2O5 в интервале давлений 1—120 кг/см2. Опыты проводились в бомбе. Давление создавалось азотом. Размер частиц алюминия был ≤ 1μ, железа, цинка, кадмия < 50Х и перхлората аммония 50—100μ. Скорость горения измерялась с помощью фоторегистра. В результате проведенного исследования показано, что добавка V2O5 действует на окисную пленку тех металлов, для которых критерий Пиллинга — Бэдворса а несильно превышает единицу. Введение в состав NH4ClO4+Cd добавки V2O5 в количестве 1% увеличивает скорость горения этого состава. Добавка V2O5 не действует на окисную пленку металлов, для которых а значительно превышает единицу. Введение в составы NH4ClO4 + Fe и NH4ClO4 + Zn добавки V2O5 в количестве 1% не увеличивает скорости горения этих составов. Чтобы выяснить, каким образом происходит взаимодействие пятиокиси ванадия с окисной пленкой металлов и почему даже незначительные количества пятиокиси ванадия могут оказывать заметное влияние на скорость горения составов, был приготовлен чистый алюминий и алюминий с добавкой 0,5% V2O5. Больший процент V2O5 в алюминий ввести не удалось. Из этих сортов алюминия была изготовлена проволока диаметром 0,3 мм и получены на ней окисные пленки в пламени вольтовой дуги. Структура окисных пленок алюминия изучалась под микроскопом (увеличение в 6 раз). Действие пятиокиси (ванадия на окисную пленку металлов (проявляется на поверхности раздела «металл—окисел», где образуются ванадаты Al(VO3)3, Cd(VO3)2), разлагаясь, они выделяют V2O5, которая вновь воздействует на металл. Происходящее при этом соответствующее изменение объема вызывает образование пористой, плохо связанной с металлом, пленки. Для увеличения скорости горения составов на основе перхлората аммония и горючих, для которых а немного превышает единицу, достаточно введения очень небольших количеств пятиокиси ванадия (от 0,5 до 2%), так как последняя в процессе реакции регенерируется.


6.
Воспламенение металлической частицы

М. А. Гуревич, А. М. Степанов
Ленинград
Страницы: 334-342

Аннотация >>
Рассматривается разогрев металлической частицы в среде, содержащей кислород. Образующийся в результате реакции окисел металла не учитывается. Полагается, что процессы тепло- и массообмена частицы со средой протекают квазистационарно внутри приведенной пленки, что гомогенная «и гетерогенная реакции имеют первый порядок по кислороду и подчиняются температурной зависимости Аррениуса. Кроме того, реакция в паровой фазе имеет первый порядок по парам металла, а реакция на поверхности — нулевой. Распределения температуры и концентраций паров металла и кислорода вблизи частицы описываются системой дифференциальных уравнений шестого порядка. На ЭВМ «Урал-2» рассчитаны температурные кривые разогрева и скорости испарения магниевых частиц в кислородазотной среде. Для частиц, которым обеспечены условия воспламенения, обязателен переход с режима испарения в инертную среду на режим диффузионного горения. Такой переход можно наблюдать и по изменению со временем распределения температуры в приведенной пленке. Если же условия воспламенения частицы не обеспечены (температура среды ниже предельной), то упомянутого выше перехода в расчетах не наблюдается. За момент воспламенения металлической частицы был принят момент выхода ее на режим диффузионного горения. Исходя из такого признака воспламенения были рассчитаны времена индукции магниевых частиц в кислородазотной среде в зависимости от размера частицы, температуры среды и от содержания кислорода в среде.


7.
Исследование режима газофазного самовоспламенения при горении пироксилина и пороха Н

A. К. Филоненко
Москва
Страницы: 343-349

Аннотация >>
Рассматривается один из предельных режимов (самовоспламенение) протекания процесса в газовой фазе при горении конденсированных взрывчатых веществ на примере пороха Н и прессованной пироксилиновой массы. При горении пироксилина под давлением азота 30 и 40 ати оптическим методом измерено распределение температуры в газовой фазе и скорость горения в диапазоне начальных температур от —60° до +150° С. По предложенному методу определены эффективные кинетические константы (энергия активации и предэкспонент) для реакций в газовой фазе при горении пироксилина и пороха Н в исследуемом режиме. Обнаружено увеличение роли газофазных реакций при горении в области отрицательных начальных температур. Делается вывод о сохранении режима самовоспламенения в рассмотренном диапазоне давления и начальных температур, а также об отсутствии резкой границы с другим предельным газофазным режимом — режимом горения.


8.
О влиянии диаметра заряда на скорость горения взрывчатых веществ

B. Э. Анников, Б. Н. Кондриков
Москва
Страницы: 350-357

Аннотация >>
При атмосферном давлении изучалась зависимость скорости горения (u) от диаметра заряда (d) для жидких метилнитрата (I) и нитрогликоля (II) и порошкообразных тетрила (III), гексогена (IV) и октогена (V) в цилиндрических кварцевых трубках, погруженных в воду. Для I и II и растет при увеличении it>d в соответствии с выводами теории горения газов Я. Б. Зельдовича. Скорость горения I в критических условиях в 1,5 раза ниже, чем в адиабатических (u). При горении I и II в стеклянных трубках на воздухе и уменьшается ори увеличении а. Величина 0,045 г/см2 · сек, обычно принимаемая в качестве u для II при атмосферном давлении и комнатной температуре, выше истинной величины u на 20—30%. III, IV, и V не обнаруживают сколько-нибудь заметного влияния а на и. По мнению авторов, это происходит потому, что по поверхности порошка под действием сил поверхностного натяжения интенсивно движется слой расплава, турбулизующий горение и приводящий к затуханию задолго до достижения теоретического значения критического диаметра.


9.
Исследование устойчивости фронта нормального пламени

Л. А. Гуссак, Е. Н. Спринцина, К. И. Щелкин
Москва
Страницы: 358-366

Аннотация >>
Теплеровским скоростным кинематографированием исследовалась устойчивость нормального пламени в пропано-воздушной смеси в камере малого объема при начальных давлениях от 1 до 9 ата. Одновременно регистрировалось давление. Получено значение числа Рейнольдса пламени, при котором начинается неустойчивость порядка 103. Число Рейнольдса пламени, в котором за характерный размер принят поперечный размер ячеек, оказалось порядка (1—4) · 102, что приблизительно согласуется с теорией, учитывающей вязкость. По мере распространения фронта пламени в условиях повышающегося давления в камере средний размер ячеек пламени, возникших в результате неустойчивости, уменьшается так, что число Рейнольдса, в котором за характерный размер принят размер ячейки, сохраняется приблизительно постоянным. При появлении неустойчивости в сферическом пламени критерий К, равный отношению времени движения возмущения по продуктам сгорания к характерному времени нормального пламени, переходит через единицу.


10.
Характерные времена горения топливо-воздушных смесей

B. К. Баев, П. К. Третьяков
Новосибирск
Страницы: 367-376

Аннотация >>
Для случая развитого турбулентного потока пламя гомогенной смеси можно описать одним критерием (для данной геометрической системы), в который входит характерное время горения, представляющее величину, пропорциональную отношению коэффициента температуропроводности к квадрату нормальной скорости распространения пламени. В статье приводится описание экспериментальной установки и методики определения характерных времен горения топливо-воздушных смесей. Приведены результаты измерений и составлены таблицы для пяти топлив (метана, технических пропана и окиси углерода, водорода и бензина Б-70) при атмосферном давлении в диапазоне температур от 20 до 300° С и изменении коэффициента избытка воздуха от 0,65 до 1,70.


11.
Экспериментальное исследование устойчивости горения капель топлива в турбулентном потоке

Р. С. Тюльпанов, А. И. Алимпиев
Новосибирск
Страницы: 377-382

Аннотация >>
В статье излагаются результаты экспериментальных исследований влияния различных параметров потока (давления, температуры, концентрации кислорода) на условия срыва пламени с капель топлива, движущихся со средней скоростью потока. Показано, что при постоянных значениях указанных выше параметров и размера капель условия срыва определяются значениями пульсационных скоростей. На основании обобщения экспериментальных данных удалось получить зависимость, определяющую возможность горения вокруг капли в турбулентном потоке, по форме аналогичную зависимости Сполдинга для условия срыва пламени со сферы в ламинарном потоке urρ/L < Kmr. Установлено, что значение коэффициента К в сильной степени зависит от концентрации кислорода и растет с ростом концентрации последнего. Полученные результаты качественно согласуются с выводами диффузионной теории горения капли.


12.
Энергия активации образования возбужденных радикалов в невозмущенном ацетилено-воздушном пламени и пламени, усиленном высокочастотным разрядов

Н. А. Нестеренко, И. Л. Цикора
Днепропетровск
Страницы: 383-386

Аннотация >>
Определение энергии активации Е образования возбужденных радикалов С2, СН, ОН и CN в ацетилено-воздушном пламени при атмосферном давлении производилось с использованием формулы 0,4343 Е lg Iабс = К — 0,433 Е /RT где Iабс — абсолютная интенсивность испускания; К — постоянная; T — температура пламени; R — универсальная газовая постоянная. Испускание полос С2, СН, ОН и CN регистрировалось фотографическим методом с помощью спектрографа ИСП-28. Интенсивность моду акания полос (кроме полосы ОН) приводилась в соответствие абсолютной интенсивности испускания стандартного источника света — лампы с вольфрамовой полоской с известным распределением энергии испускания в спектре. Температура пламени измерялась методом обращения линии Na. На зону реакции пламени также накладывался высокочастотный разряд. Получены следующие значения энергии активации образования возбужденных радикалов в невозмущенном пламени: С2 при 5165Å — 34,75 ккал/моль, СН при 4315Å — 37,6 ккал/моль, ОН при 3064Å — 19 ккал/моль и в пламени, усиленном высокочастотным разрядом: С2 — 36,8 ккал/моль, СН — 31,8 ккал/моль, ОН — 19,8 ккал/моль, CN при 4216Å — 23,5 ккал/моль. Показано, что возмущение пламени высокочастотным разрядом не должно вызывать изменения энергии активации образования возбужденных радикалов С2 и ОН и должно несколько уменьшать ее значение для радикала СН, что и соответствует результатам опытов. Проведено сопоставление энергии активации образования возбужденных радикалов с энергией активации процесса ценообразования в зоне реакции пламени. Близость значения энергии активации образования возбужденного радикала СН со значением энергии активации ионообразования в зоне реакции ацетилено-воздушного пламени служит указанием на то, что возбужденный радикал СН принимает непосредственное участие в реакции первичного образования ионов в реакционной зоне углеводородного пламени.


13.
Спектроскопическое исследование распада нитрометана в ударных волнах

А. А. Борисов, И. С. Заслонко, С. М. Когарко
Москва
Страницы: 387-396

Аннотация >>
Проведены спектроскопические измерения констант распада нитрометана и метилнитрита в падающих и отраженных ударных волнах в температурном интервале 1000—1400° К. По поглощению света в ультрафиолетовой и видимой областях спектра измерялись концентрации исходного вещества и продуктов распада. Опытные данные интерпретируются в пользу возможности внутримолекулярной перегруппировки нитрометана в метилнитрит перед распадом.


14.
Определение параметров нестационарной волны сжатия

Г. А. Ададуров, В. С. Трофимов, В. А. Яковлева
Москва
Страницы: 397-399

Аннотация >>
Предложен метод расчета параметров одномерной нестационарной волны сжатия, а также детонационной волны, инициируемой плоской ударной волной в заряде ВВ при плавном (вырожденном) характере развития взрыва, основанный на использовании экспериментального материала, полученного электромагнитным методом. Рассчитаны параметры (давление и удельный объем) для стекла и плавленого кварца. Построены фазовые траектории. По характеру фазовых траекторий можно судить о наличии области пластических течений и об эндотермическом характере следующих за ними фазовых переходов.


15.
Дробление твердых ВВ в ударной волне

Е. Н. Александров, В. А. Веретенников, А. Н. Дремин К. К. Шведов
Москва
Страницы: 400-407

Аннотация >>
Описан метод сохранения образцов пористых ВВ после ударного нагружения до 1,5—2,0 тыс. атм. Приведены результаты гранулометрического анализа сохраненных образцов. Описана структура отмеченных очагов разложения. Сведения о степени возможного изменения исходной структуры пористого ВВ и механизме образования очагов реакции имеют прямое отношение к вопросу о механизме детонационного превращения.


16.
Об электровзрыве в песчаном грунте

И. Л. Зельманов, О. С. Колков, А. М. Тихомиров, А. Ф. Шацукевич
Москва
Страницы: 408-413

Аннотация >>
Рассматривается сферически симметричное движение песчаного грунта при электровзрыве в условиях камуфлета. С помощью индукционной методики получено распределение массовой скорости по пространству и ее изменение во времени. Результаты сравниваются с аналогичными результатами по взрыву ВВ. Показано, что качественно движение грунта при электровзрыве и движение при взрыве ВВ не отличаются, что делает электровзрыв удобным источником для исследования взрывных волн. Полностью совместить картины движения при электровзрыве и взрыве ВВ путем введения постоянного тротилового эквивалента не удалось ввиду отсутствия между ними энергетического подобия. Однако, если удовлетвориться точностью не ниже 35% в величине массовой скорости, то картины движения совмещаются при введении тротилового эквивалента электровзрыва, равного 0,3.


17.
О разлете частиц грунта при подземном взрыве

Т. Н. Чубинишвили
Москва
Страницы: 414-421

Аннотация >>
Рассматривается изотропное упругое однородное полупространство, на дневной поверхности которого имеется насыпь — однородный слой мелких частиц. От точечного источника к поверхности приходит волна сжатия заданной формы. Считаем, что частицы насыпи имеют скорости, равные скоростям точек дневной поверхности до тех пор, пока напряжение σzz на поверхности не станет равным нулю. После этого частицы отрываются от поверхности упругого полупространства и движутся под действием силы тяжести, не взаимодействуя между собой. Определена дальность и высота полета частиц насыпи, картина развития купола из слоя частиц, картина образования воронки. Рассмотренная задача может служить простой моделью разрушения верхнего непрочного слоя грунта при подземном взрыве на выброс.


18.
Действие взрыва на вещество. Защита обжимаемого вещества от загрязнений материалом ампулы

C. С. Бацанов, В. М. Нигматуллина, И. Г. Юделевич
Новосибирск
Страницы: 422-425

Аннотация >>
Работа посвящена получению вещества, подвергнутого ударному сжатию, свободного от загрязнений материалом ампулы. Выяснено, что наиболее эффективными средствами защиты вещества от загрязнений в процессе взрыва являются торцовые и всесторонние прокладки из молибдена, тантала и вольфрама.


19.
Влияние теплопроводящих стенок на гидродинамическую устойчивость горения жидких взрывчатых веществ

А. Д. Марголин, В. М. Маргулис, П. Ф. Похил
Москвa
Страницы: 426-428

Аннотация >>
В статье приведен материал по экспериментальному изучению влияния теплопроводящих стенок на гидродинамическую устойчивость жидких ВВ. При низком давлении наблюдается конвективное горение жидкого ВВ с повышенной скоростью. При достижении некоторого критического давления происходит переход конвективного горения на турбулентный режим, причем критическая скорость сгорания вещества превосходит в несколько раз критическую скорость горения жидкого ВВ в сосуде без теплопроводящих стенок (неустойчивость по Ландау), а критическое давление не изменяется. В наших опытах со стехиометрической смесью бензола с тетранитрометаном критическое давление равнялось 4,5 атм, а отношение критических скоростей — 5—7. На пороге устойчивости наблюдается пульсирующее горение жидкого ВВ. В статье приводится объяснение этого явления.