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

2015 год, номер 1

1.
ЯЧЕИСТЫЕ СТРУКТУРЫ МНОГОФРОНТОВОЙ ДЕТОНАЦИОННОЙ ВОЛНЫ И ИНИЦИИРОВАНИЕ (ОБЗОР)

А.А. Васильев1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
gasdet@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: горючая смесь, воспламенение, горение, детонация, инициирование, критическая энергия, пределы распространения, пространственный и временной фактор энерговыделения инициатора, оптимизация инициирования, ударная волна, переход горения в детонацию, фокусировка
Страницы: 9-30

Аннотация >>
Представлено современное состояние проблемы инициирования горючих смесей. Даны рекомендации по использованию различных формул для оценки критической энергии (как воспламенения смеси, так и инициирования детонации). Отмечено важное значение пространственного и временного компонентов в законе энерговыделения, особенно для оптимизации инициирования. Сформулированы нерешенные и новые задачи теории горения и детонации.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕПРЕРЫВНОЙ ДЕТОНАЦИИ ТОПЛИВОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ (ОБЗОР)

Ф.А. Быковский, С.А. Ждан
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
zhdan@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, воздушно-реактивный двигатель, камера сгорания, топливовоздушные смеси
Страницы: 31-46

Аннотация >>
Представлено современное состояние экспериментальных исследований непрерывной детонации топливовоздушных смесей в проточных кольцевых камерах сгорания. Подробно проанализированы, систематизированы и обобщены экспериментальные данные для смесей C2H2 — воздух, H2 — воздух, СO/Н2 — воздух. Описаны основные особенности непрерывной спиновой детонации и влияние на нее геометрических параметров проточных камер сгорания. Проанализировано влияние физических и химических параметров на область реализации непрерывной детонации. Сформулирован вывод о том, что полученные к настоящему времени фундаментальные научные знания о непрерывных детонационных процессах в водородных и углеводородных горючих позволяют говорить о возможности их применения в воздушно-реактивных детонационных двигателях.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
ИНИЦИИРОВАНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ВОЛН ДЕТОНАЦИИ

В.А. Левин1,2, И.С. Мануйлович1, В.В. Марков1,3
1НИИ механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119192 Москва
levin@imec.msu.ru
2Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
3Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 119191 Москва
Ключевые слова: уравнения Эйлера, численное исследование, трехмерная детонация, спиновая детонация, каналы прямоугольного и круглого сечения, трехмерный винтовой канал, сверхзвуковой поток, переменная концентрация горючего, условия формирования детонации
Страницы: 47-56

Аннотация >>
Проведено численное исследование трехмерной детонации в каналах различного поперечного сечения и спиновой детонации в каналах круглого сечения. Изучена возможность формирования галопирующей детонации в сверхзвуковом потоке смеси с переменной по ширине плоского канала концентрацией горючего. Получены условия формирования детонации при воздействии движущихся границ области течения при вращении эллиптического цилиндра и в квадратной камере изменяющегося размера. Проведены расчеты формирования трехмерной детонации в сверхзвуковом потоке в канале винтовой формы с эллиптическим сечением и в канале переменного квадратного сечения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
КОЛЛАПС СФЕРИЧЕСКИХ ПОЛОСТЕЙ И КУМУЛЯЦИЯ ЭНЕРГИИ В ИДЕАЛЬНОЙ СЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

В.Ф. Куропатенко
РФЯЦ, ВНИИ технической физики им. Е. И. Забабахина, 456770 Снежинск
V.F.Kuropatenko@rambler.ru
Ключевые слова: кумуляция, несжимаемость, давление, энергия, скорость, энерговыделение
Страницы: 57-65

Аннотация >>
Построены аналитические решения задачи о схлопывании уединенной сферической оболочки или полости в идеальной сжимаемой жидкости с постоянной в процессе движения плотностью. Исследовано влияние газа, находящегося в полости, на движение ее границы. Предложена количественная характеристика кумуляции энергии. Получено выражение для кумуляции энергии при схлопывании оболочки или полости. Проведено сравнение кумуляции энергии с результатами Е. И. Забабахина.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДИСКРЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ ГОРЕНИЯ МИКРОГЕТЕРОГЕННЫХ СОСТАВОВ, ОБРАЗУЮЩИХ КОНДЕНСИРОВАННЫЕ ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ (ОБЗОР)

А.С. Рогачёв1,2, А.С. Мукасьян3,2
1Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
rogachev@ism.ac.ru
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", 119049 Москва
3Университет Нотр-Дам, 46556 Нотр Дам, США
Ключевые слова: безгазовое горение, СВС-системы, микрогетерогенный режим горения, дискретные модели горения
Страницы: 66-76

Аннотация >>
Проведен аналитический обзор современных квазигомогенных и дискретных моделей безгазового горения. Особое внимание уделено экспериментам, которые дают возможность различить гомогенный и микрогетерогенный режимы этого процесса. Показано, что в тех случаях, когда выводы разных теоретических моделей предсказывают различное поведение волны горения на макроскопическом или микроскопическом уровне, экспериментальные проверки говорят в пользу дискретных моделей. Развитие этих моделей позволяет по-новому взглянуть на проблему управления параметрами распространения волн безгазового горения и создания реакционных составов с заданными строго воспроизводимыми характеристиками.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
НЕКЛАССИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ДЕТОНАЦИИ ПРЕССОВАННЫХ И ЖИДКИХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ (ОБЗОР)

А.В. Уткин1,2, В.М. Мочалова1,2
1Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
utkin@icp.ac.ru
2Томский государственный университет, 634050 Томск
Ключевые слова: детонация, химпик, структура детонационной волны, зона реакции без химпика, прессованные взрывчатые вещества, жидкие взрывчатые вещества, гексоген, октоген, TNETB, тэн, нитрометан, смесь нитрометан/диэтилентриамин, тетранитрометан, ФИФО
Страницы: 77-86

Аннотация >>
Представлен обзор результатов исследования характеристик конденсированных взрывчатых веществ (ВВ), в зоне реакции которых распределение параметров не соответствует классической теории детонации. Рост давления и массовой скорости за ударным скачком в жидких ВВ и возможность существования стационарной детонационной волны без химпика в прессованных ВВ интерпретируются в рамках моделей, учитывающих возможность химической реакции непосредственно во фронте ударной волны. Отмечается, что при отсутствии химпика может быть реализована как детонация Чепмена — Жуге, так и недосжатый детонационный режим.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
О СТРУКТУРЕ АВТОМОДЕЛЬНЫХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН В ЗАРЯДАХ ТРОТИЛА

А.Л. Кул
Ливерморская национальная лаборатория им. Э. Лоуренса, 94551 Ливермор, Калифорния, США
kuhl2@llnl.gov
Ключевые слова: детонационные волны в тротиле, метод фазовой плоскости, автомодельное решение, условие Чепмена — Жуге, концентрация компонентов продуктов взрыва
Страницы: 87-95

Аннотация >>
Предложен метод фазовой плоскости для моделирования полей течения, связанных с детонационными волнами, распространяющимися с постоянной скоростью в зарядах тротила. Для формулировки задачи на фазовой плоскости переменных "безразмерная скорость звука Z — радиальная скорость F" использовались преобразования подобия. Получено два связанных обыкновенных дифференциальных уравнения, которые решаются совместно. Решение соответствует интегральной кривой Z(F) на фазовой плоскости, начинающейся из точки Чепмена — Жуге и заканчивающейся в особой точке A — звуковой точке за фронтом волны. Система замыкается соотношениями для термодинамических переменных вдоль изоэнтропы расширения, проходящей через точку Чепмена — Жуге. В результате формируется полное уравнение состояния термодинамической системы. Параметры в точке Чепмена — Жуге и на изоэнтропе рассчитаны с применением термодинамического кода Cheetah. Получены решения для плоской, цилиндрической и сферической детонационных волн. Рассчитаны профили концентраций компонентов продуктов взрыва, основным компонентом (≈10 моль/кг) оказался углерод в форме графита. Для инициализации одномерного газодинамического моделирования использовано автомодельное решение, которое описывает начальную стадию расширения продуктов детонации и формирование взрывной волны в воздухе. Подобное моделирование обеспечивает проникновение в суть термодинамических состояний и распределений компонентов продуктов взрыва, которые в начальный момент ответственны за оптическое излучение огненного шара при взрыве заряда тротила.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ВВ, ПОЛУЧАЕМЫЕ МЕТОДОМ ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И ВЗРЫВЧАТЫХ СВОЙСТВ

Д.В. Мильченко, В.А. Губачёв, Л.А. Андреевских, С.А. Вахмистров, А.Л. Михайлов, В.А. Бурнашов, Е.В. Халдеев, А.И. Пятойкина, С.С. Журавлёв, В.Н. Герман
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, Институт физики взрыва, 607190 Саров
postmaster@ifv.vniief.ru
Ключевые слова: возгонка (сублимация) ВВ, микроструктура ВВ, тонкослойный заряд, критическая толщина детонации
Страницы: 96-101

Аннотация >>
Обобщены экспериментальные данные авторов о получении и свойствах тонкослойных наноструктурированных зарядов взрывчатых веществ (ВВ), получаемых методом термовакуумной возгонки. Суть метода заключается в сублимации ВВ при нагревании в условиях глубокого вакуума с последующим осаждением (конденсацией) паров ВВ на подложку. Показано, что в этих условиях формируются наноструктурированные поликристаллические слои ВВ, содержащие большое количество микродефектов (пор, дислокаций). При взрывчатом превращении в осажденном слое ВВ наноразмерные и субмикронные дефекты структуры выполняют роль "горячих точек". Результатом является существенное снижение критических размеров детонации. Заряды наноструктурированных ВВ, исследованных авторами, способны детонировать при толщине слоя 20÷100 мкм. При этом скорость их детонации существенно меньше зависит от толщины слоя, чем зарядов тех же ВВ, изготовленных по традиционным технологиям. Наноструктурированные ВВ могут быть использованы и как компоненты взрывчатых составов с улучшенной детонационной способностью.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИТЫ ОКИСЛИТЕЛЬ — ГОРЮЧЕЕ

А.Ю. Долгобородов1,2,3
1Объединенный институт высоких температур РАН, 127412 Москва
aldol@ihed.ras.ru
2Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва
Ключевые слова: горючее, окислитель, механоактивация, горение, детонация
Страницы: 102-116

Аннотация >>
Рассмотрены особенности получения механоактивированных энергетических композитов (МАЭК) на основе твердых горючих (Al, Mg, Si) и окислителей (S, MoO3, (—C2F4—)n , KClO4, NH4ClO4 и др.). По сравнению с обычными механическими смесями для МАЭК удается существенно повысить скорость горения, а в некоторых случаях получить высокоскоростные детонационноподобные режимы. Распространение реакции в МАЭК сопровождается высоким энерговыделением, сопоставимым с теплотой взрыва мощных алюминизированных взрывчатых составов. Композиты обладают высокой чувствительностью к тепловым воздействиям и способны к быстрому переходу от горения к детонации. Результаты, полученные в работе, позволяют рассматривать составы на основе МАЭК в качестве перспективных энергетических материалов широкого круга применения от воспламеняющих и инициирующих составов до компонентов небольших зарядов в микросистемных устройствах.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
НАНОКОМПОЗИТЫ АЛЮМИНИЙ/ОКТОГЕН: СИНТЕЗ, МИКРОСТРУКТУРА И ГОРЕНИЕ

А.Н. Жигач1, И.О. Лейпунский1, А.Н. Пивкина2,3, Н.В. Муравьёв2, К.А. Моногаров2,4, М.Л. Кусков1, Е.С. Афанасенкова1, Н.Г. Берёзкина1, П.А. Пшеченков1, А.А. Брагин2
1Институт энергетических проблем химической физики им. В. Л. Тальрозе РАН, 119334 Москва
jan@chph.ras.ru
2Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва
4Томский политехнический университет, 634050 Томск
Ключевые слова: наноалюминий, левитационно-струйный метод, барьерное покрытие, распылительная сушка, горение, ультрадисперсный октоген
Страницы: 117-124

Аннотация >>
Левитационно-струйным методом Гена — Миллера синтезированы частицы алюминия диаметром ≈50 нм, на поверхности которых сформированы покрытия из оксида алюминия или триметилсилоксана. Нанокомпозиты октоген/алюминий, изготовленные путем распылительной сушки суспензии или сухого механического смешения, исследованы методами рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии и локального рентгеноспектрального анализа. Изучены закономерности горения этих смесей при изменении размера частиц компонентов и состава покрытия на частицах металла. Установлено, что при хранении в насыпном виде композитов, полученных методом распылительной сушки, происходит рост кристаллов октогена, что приводит к росту скорости горения прессованных образцов от 19 до 55 мм/с в диапазоне давления 3÷10 МПа, при этом показатель степени в зависимости скорости горения от давления изменяется от 0.34 до 0.84.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РЕЖИМА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА ГОРЕНИЯ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

А.П. Алдушин, Т.П. Ивлева
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
analdushin@mail.ru
Ключевые слова: фильтрационное горение, переменная пористость, гидродинамическая неустойчивость плоского фронта, фингеры
Страницы: 125-134

Аннотация >>
Рассмотрена двумерная модель распространения волны фильтрационного горения в плоском канале при спутном продуве газа, содержащего окислитель. Показано, что увеличение проницаемости пористой среды при выгорании топлива приводит к потере устойчивости плоского фронта и возникновению структуры, называемой фингером. Дано объяснение причин возникновения фингера, и определены зависимости его наиболее важных характеристик от соотношения проницаемостей исходного топлива и продуктов сгорания, от теплоемкости вдуваемого газа и ширины канала, в котором осуществляется процесс фильтрационного горения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
ТЕМПЕРАТУРА ДЕТОНАЦИОННОГО ФРОНТА ЭМУЛЬСИОННОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА

В.В. Сильвестров, С.А. Бордзиловский, С.М. Караханов, А.В. Пластинин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
silver@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: оптические измерения, эмульсионное ВВ, температура детонации
Страницы: 135-142

Аннотация >>
Предложен новый взгляд на структуру сигнала светимости, регистрируемого оптическим пирометром, при измерении яркостной температуры детонационного фронта эмульсионного взрывчатого вещества с микробаллонами из стекла в качестве сенсибилизатора. Структура оптического сигнала типична для гетерогенных взрывчатых веществ: сначала короткий "температурный всплеск" до 2500÷3400 K, связанный с формированием слоя "горячих точек", поджигающих матрицу, способную к выделению энергии, затем — релаксация светимости до квазиравновесного уровня, соответствующего температуре 1880÷2370 K при давлении детонации 0.7÷11 ГПа. Наблюдается удовлетворительное соответствие экспериментальных данных и результатов независимых расчетов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО МАРТЕНСИТНО-АУСТЕНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

А.С. Савиных1,2, Г.В. Гаркушин1,2, С.В. Разоренов1,2, С. Вольф3, Л. Крюгер3
1Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
savas@icp.ac.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050 Томск
3Технический университет "Фрайбергская горная академия", 09599 Фрайбург, Германия
Ключевые слова: высоколегированная сталь, мартенситно-аустенитный переход, ударно-волновое нагружение, откольная прочность, профиль скорости свободной поверхности
Страницы: 143-149

Аннотация >>
Проведены измерения динамического предела упругости и откольной прочности высоколегированной хромомарганцевоникелевой стали в области температурного мартенситно-аустенитного перехода –120÷200 ˚C путем регистрации полных волновых профилей с помощью лазерного интерферометра VISAR и их последующего анализа. Найдено, что откольная прочность исследуемой стали в мартенситной фазе на 25÷30 % выше прочности стали в аустенитной фазе. Причем прочность уменьшается ступенчатым образом в узком температурном диапазоне, примерно –50÷20 ˚C, где, по-видимому, и происходит основное изменение внутренней структуры стали вследствие мартенситно-аустенитного перехода. Измеренные значения динамического предела упругости высоколегированной стали имеют достаточно большой разброс и слабо уменьшаются с ростом температуры без каких-либо особенностей, связанных с мартенситно-аустенитным превращением структуры.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОЙ КУМУЛЯТИВНОЙ ОБЛИЦОВКИ НА МАССУ И СКОРОСТЬ ФОРМИРУЕМЫХ ВЗРЫВОМ КОМПАКТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

С.В. Фёдоров, Я.М. Баянова, С.В. Ладов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 105005 Москва
sergfed-64@mail.ru
Ключевые слова: взрывное метание, кумулятивный заряд, комбинированная облицовка, высокоскоростной элемент, струйное течение, распределение массы и скорости
Страницы: 150-164

Аннотация >>
На основе численного моделирования в рамках двумерной осесимметричной задачи механики сплошных сред проанализированы особенности формирования высокоскоростных компактных элементов кумулятивными зарядами с облицовкой комбинированной формы полусфера — цилиндр. Исследовано влияние на параметры формируемых компактных элементов радиуса и толщины полусферической части комбинированной облицовки. Показано, что при взрывном обжатии полусферических облицовок, толщина которых уменьшается от вершины к основанию, происходит увеличение скорости формирующегося струйного течения. При переходе (с целью увеличения скорости формируемых компактных элементов) к полусферической части переменной толщины необходимо дополнительное решение двух проблем — организации своевременной "отсечки" головной части струйного течения с возросшей скоростью и увеличения ее массы. Для этого предложено использовать струеобразующую часть комбинированной облицовки в форме усеченной сферы или слегка вытянутого эллипсоида вращения. Разработаны варианты комбинированных кумулятивных облицовок в форме усеченного эллипсоида переменной толщины, позволяющие формировать компактные элементы со скоростью 7.5÷10 км/с.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину