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

2015 год, номер 4

1.
О ГРАНИЦАХ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА МАССООБМЕНА ПРИ ГОРЕНИИ ЭТАНОЛА НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТЕНКАХ ЗА РЕБРОМ И ЗА УСТУПОМ

Б.Ф. Бояршинов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
boyar@itp.nsc.ru
Ключевые слова: массоперенос, срыв пламени, ламинарно-турбулентный ереход, горение, пограничный слой, mass transfer, flame blow-off, laminar--turbulent transition, combustion, boundary layer
Страницы: 3-10

Аннотация >>
Исследовался массоперенос в пограничном слое за ребром и за обратным уступом при горении испаряющегося этанола на верхней и на нижней горизонтальных стенках канала. Показано, что для каждой преграды существует два значения скорости воздушного потока, при которых происходит срыв пламени. Для обратного уступа высотой 3 мм два критических режима горения реализуются вблизи границ области ламинарно-турбулентного перехода. Для ребра и для уступа срыв пламени при низкой скорости обтекания (≈6 м/с) возможен при приближении или отклонении от режима ламинарного массопереноса. При повышенной скорости воздушного потока (≈19 м/с в опытах с обратным уступом) срыв пламени связан с изменением механизма массообмена с переходного на турбулентный.

DOI: 10.15372/FGV20150401
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЖИГАНИЯ ЧАСТИЦ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА

Г.В. Кузнецов1, В.В. Саломатов2, С.В. Сыродой1
1Tомский политехнический университет, 6340050 Томск
ssyrodoy@yandex.ru
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: водоугольное топливо, зажигание, испарение, термическое разложение, фильтрация, летучие, время задержки зажигания, hydrocarbon fuel, ignition, vaporization, thermal decomposition, filtration, volatiles, ignition delay
Страницы: 11-19

Аннотация >>
Решена задача зажигания частицы водоугольного топлива. Учитывались совместно протекающие процессы испарения воды и термического разложения твердого топлива. По результатам численного моделирования определены условия и характеристики зажигания частицы водоугольного топлива в достаточно типичных топочных условиях. Полученные значения времени задержки воспламенения хорошо согласуются с опубликованными экспериментальными данными.

DOI: 10.15372/FGV20150402
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
ИЗМЕРЕНИЕ ВИДИМОЙ ВЫСОТЫ СТРУЙНОГО ДИФФУЗИОННОГО ПЛАМЕНИ КЕРОСИНА, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО В ЗАКРУЧЕННОМ ПОТОКЕ

С. К. Бирва, Д. П. Мишра
Индийский технологический институт, 208016 Канпур, Индия
mishra@iitk.ac.in
Ключевые слова: керосин, струйное горение, планирование экспериментов, соотношение потоков импульса, вихревая форсунка, kerosene, spray combustion, design of experiments, momentum flux ratio, pressure swirl atomizer
Страницы: 20-28

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование структуры пламени керосина Jet A1 в неограниченном пространстве при различных расходах горючего и соотношениях потоков импульса горючего и воздуха (MFR). Для распыления горючего использовалась вихревая форсунка. Установлено, что высота пламени увеличивается с ростом MFR при фиксированном расходе горючего. Однако при фиксированном значении MFR высота пламени с ростом расхода горючего сначала уменьшается, а затем увеличивается. Установлена корреляция высоты пламени с уровнем тепловой мощности и величиной MFR в безразмерной форме с помощью оптимального плана для поверхности отклика. Исследована зависимость бедного предела срыва пламени от расхода горючего: сначала бедный предел увеличивается до некоторого максимального значения, а затем уменьшается в соответствии с зависимостью высоты пламени на бедном пределе срыва от расхода горючего. При большом расходе горючего в верхней части пламени наблюдается светящаяся зона синего цвета. Полученные зависимости объяснены изменением характеристик распыления керосина.

DOI: 10.15372/FGV20150403
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
ВЛИЯНИЕ ЗАКРУТКИ ПОТОКА НА АЭРОТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАМЕНИ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ

Т. М. Парра-Сантос1, В. Мендоза-Гарсия2, Р. Сац3, А. Н. Гутковски4, Ф. Кастро-Руис1
1Вальядолидский университет, 47011 Вальядолид, Испания
terpar@eii.uva.es
2Университет Тарапаки, 100007 Arica, Chile
3Лундский университет, 22100 Лунд, Швеция
4Лодзинский технический университет, 90924 Лодзь, Польша
Ключевые слова: реагирующий поток, зона рециркуляции, вычислительная гидродинамика, закрученные потоки, растяжение пламени, reactive flow, recirculation zone, CFD, swirling flows, stretched flames
Страницы: 29-36

Аннотация >>
Проведено численное моделирование диффузионного пламени, формируемого вихревой горелкой с высоким коэффициентом закрутки потока в ограниченном пространстве. Получено решение трехмерных уравнений Навье - Стокса с учетом сжимаемости потока и кинетики химических реакций для бедных метановоздушных пламен. Использовался упрощенный механизм реакций. Сопоставлены решения при наличии и отсутствии химических реакций при коэффициенте закрутки 0.95. Проведен анализ пламен при коэффициентах закрутки 0, 0.6 и 0.95. В закрученных потоках внутреннюю зону рециркуляции в основном составляют продукты реакций, способствующие воспламенению поступающего топлива. Кроме того, передняя точка торможения играет важную роль, приводя к азимутальному отклонению фронта пламени.

DOI: 10.15372/FGV20150404
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И ГОРЕНИЯ СИЛАНА В ПРОХОДЯЩИХ И ОТРАЖЕННЫХ УДАРНЫХ ВОЛНАХ

Д.А. Тропин, А.В. Фёдоров
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
d.a.tropin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: смесь силан - водород - воздух, время задержки воспламенения, детальная химическая кинетика, математическое моделирование, silane-hydrogen-air mixture, ignition delay time, detailed chemical kinetics, mathematical modeling
Страницы: 37-45

Аннотация >>
Предложена модель неравновесной газовой динамики для описания воспламенения и горения смеси силана, водорода, кислорода и инертного газа (азот, аргон), основанная на детальной химической кинетике неравновесных химических реакций. Показано, что модель удовлетворительно описывает экспериментальные данные по времени задержки воспламенения указанной смеси от температуры за отраженной ударной волной по трем критериям воспламенения. Рассчитаны зависимости скорости детонационной волны и равновесных параметров смеси (давления, температуры) от стехиометрического соотношения между топливом и окислителем. На основе рассчитанных по этой модели зависимостей времени задержки воспламенения от температуры за отраженной ударной волной получена соответствующая аппроксимационная формула для смеси силан - кислород - азот/аргон.

DOI: 10.15372/FGV20150405
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОРЕНИЯ И ХИМИЧЕСКОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В СИСТЕМАХ ТЕРМИТНОГО ТИПА С ДВУМЯ АКТИВНЫМИ ВОССТАНОВИТЕЛЯМИ

В.И. Юхвид, П.А. Милосердов, Н.В. Сачкова, В.А. Горшков
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
yukh@ism.ac.ru
Ключевые слова: горение, СВС, автоволновой синтез, параллельные реакции, термитные смеси, тугоплавкие оксиды, combustion, SHS, auto-wave synthesis, parallel reactions, thermite mixtures, refractory oxides
Страницы: 46-50

Аннотация >>
Изучены закономерности горения и химического превращения смеси Fe2O3/Al/Zr. По результатам термодинамических расчетов и экспериментально установлено, что соотношение Al и Zr влияет на феноменологию и закономерности горения и на формирование состава литых продуктов горения. Определены границы получения оксидных материалов (Al2O3, ZrO2). Предложена качественная модель процесса горения термитных систем с двумя параллельными реакциями.

DOI: 10.15372/FGV20150406
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
ОБРАЗОВАНИЕ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ В ПЫЛЕВЫХ ПЛАМЕНАХ МЕТАЛЛОВ: СТАДИЯ КОАГУЛЯЦИИ

Н.И. Полетаев
Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, 65082 Одесса, Украина
poletaev@ukr.net
Ключевые слова: пылевые пламена металлов, кинетика коагуляции, термическая ионизация пламени, ионизирующие примеси, наночастицы оксидов металлов, metal dust flames, coagulation kinetics, thermal ionization of flame, ionized additives, nanoparticles of metal oxides
Страницы: 51-65

Аннотация >>
Рассмотрена динамика коагуляции конденсированных продуктов парофазного или газофазного горения газовзвесей микродисперсных металлических частиц в условиях ламинарного пылевого пламени с учетом ионизации зоны горения примесями электроотрицательных и электроположительных атомов и в результате термоэлектронной эмиссии. Изучено влияние степени ионизации монодисперсного коагулирующего аэрозоля и заряда частиц на константу скорости коагуляции. Показано, что наиболее сильное влияние на скорость коагуляции аэрозоля оказывает кулоновское взаимодействие одноименно заряженных частиц конденсированной фазы, которое при определенных условиях приводит к ранней остановке этой стадии конденсации продуктов сгорания. Ионизация коагулирующих частиц обусловливает появление зависимости размера первичных частиц продуктов сгорания от параметров среды, влияющих на их электрический заряд, и может применяться для целенаправленного управления дисперсностью продуктов сгорания.

DOI: 10.15372/FGV20150407
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
ГОРЕНИЕ СПЛАВА TiAl В АЗОТЕ

Б.Ш. Браверман, О.К. Лепакова, Ю.М. Максимов, Ю.В. Цыбульник, В.Д. Китлер
Томский научный центр СО РАН, 634021 Томск
bbraverman@yandex.ru
Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, вынужденная фильтрация, нитриды, МАХ-фазы, self-propagating high-temperature synthesis, forced filtration, nitrides, MAX-phases
Страницы: 66-71

Аннотация >>
Показана возможность получения тройных соединений Ti-Al-N, относящихся к МАХ-фазам (керамическим материалам, которые могут обрабатываться как металлы), при горении гранулированного порошка сплава Т65Ю35 (TiAl) в потоке азота при давлении, близком к атмосферному. Горение сопровождается переносом части алюминия через газовую фазу. Скорости распространения зоны горения и максимальные температуры увеличиваются с ростом скорости потока.

DOI: 10.15372/FGV20150408
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОРЕНИЯ И ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГИДРАЗИНБОРАНА

Г.Б. Манелис, В.В. Захаров, Г.Н. Нечипоренко, В.А. Струнин, А.В. Раевский, В.В. Яковлев
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
vastr@icp.ac.ru
Ключевые слова: гидразинборан, горение, кинетика, hydrazine borane, combustion, kinetics
Страницы: 72-76

Аннотация >>
Измерены скорости горения гидразинборана при давлении 20÷100 атм. Спектроскопическое и электронно-микроскопическое исследование показало, что конденсированный продукт сжигания представляет собой высокодисперсный порошок нитрида бора. Изучено термическое разложение гидразинборана. На основании полученных кинетических данных и физико-химических свойств вещества с использованием "пенной" модели горения рассчитана зависимость скорости горения гидразинборана от давления, согласующаяся с экспериментальной. Достигнутая полнота превращения вещества в нитрид бора свидетельствует о возможности использования гидразинборана и аналогичных соединений в системах с высоким коэффициентом работоспособности.

DOI: 10.15372/FGV20150409
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ СМЕСИ Ti + 2B НА ГОРЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ЛЕНТОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ

Н.А. Кочетов, С.Г. Вадченко
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка
kolyan_kochetov@mail.ru
Ключевые слова: СВС, механическая активация, механизм и скорость горения, конвективно-кондуктивная модель горения, SHS, mechanical activation, combustion mechanism, burning rate, convective-conductive model of combustion
Страницы: 77-81

Аннотация >>
Исследована зависимость скорости горения цилиндрических и пленочных образцов от времени активации смеси Ti + 2B. Для цилиндрических образцов проведено сравнение горения образцов из смеси, активированной в аргоне, и смеси, активированной в воздухе. Скорости их горения практически не отличаются. Показано, что скорость горения цилиндрических образцов непрерывно возрастает при увеличении времени активации. Скорость горения пленок практически не меняется при увеличении времени активации до 4 мин, затем резко возрастает и превышает в два раза скорость горения цилиндрических образцов. Для используемых порошков титана и бора при активации в воздушной среде время достижения максимальной скорости горения смеси составляет 7 мин, в среде аргона - 5 мин, при большем времени активации происходит образование продукта. Наблюдаемые в работе закономерности горения могут быть объяснены с позиций конвективно-кондуктивной модели распространения волны горения.

DOI: 10.15372/FGV20150410
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ВКЛЮЧЕНИЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ НИКЕЛЯ НА ПОРОГ ЛАЗЕРНОГО ИНИЦИИРОВАНИЯ ТЭНА

Б.П. Адуев, Д.Р. Нурмухаметов, А.А. Звеков, И.Ю. Лисков
Институт углехимии и химического материаловедения СО РАН, 650000 Кемерово
lesinko-iuxm@yandex.ru
Ключевые слова: лазер, тэн, наночастицы, коэффициент экстинкции, laser, PETN, nanoparticles, extinction coefficient
Страницы: 82-86

Аннотация >>
Исследована вероятность взрыва тетранитропентаэритрита (ρ = 1.73 г/см3), содержащего 0.1 % (по массе) ультрадисперсных частиц никеля размером 270÷300 и 140÷175 нм в максимумах распределения, в зависимости от плотности энергии инициирующего лазерного импульса (1 064 нм, 14 нс). Критическая плотность энергии, соответствующая 50%-й вероятности взрыва, в первом случае составила 1.4 Дж/см2, во втором - 0.7 Дж/см2. В рамках микроочаговой теории лазерного зажигания рассчитаны зависимости сечения поглощения света и коэффициента поглощения от размера частиц включений. Результаты расчетов согласуются с микроочаговой моделью инициирования теплового взрыва.

DOI: 10.15372/FGV20150411
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН В НИТРОМЕТАНЕ И ФИФО

А.В. Уткин1,2, В.М. Мочалова1,2, С.И. Торунов1, С.А. Колдунов1
1Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
utkin@icp.ac.ru
2Томский государственный университет, 634050 Томск
Ключевые слова: детонация, неустойчивость детонационного фронта, волны срыва реакции, пульсации детонационного фронта, нитрометан, ФИФО, смесь нитрометан/диэтилентриамин, detonation, instability of detonation front, waves of reaction failure, pulsations of detonation front, nitromethane, FEFO, nitromethane/diethylenetriamine mixture
Страницы: 87-93

Аннотация >>
С использованием лазерного интерферометра VISAR и скоростного фоторегистратора СФР проведено экспериментальное исследование устойчивости детонационных волн в нитрометане и ФИФО. Показано, что связь между различными видами неустойчивости детонационного фронта в жидких взрывчатых веществах не является строго детерминированной. Возможно как существование волн срыва реакции при устойчивом фронте детонации (нет ячеистой структуры), так и их отсутствие при неустойчивом детонационном фронте.

DOI: 10.15372/FGV20150412
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ ФАЗ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ОЛОВА ПРИ УДАРНОМ СЖАТИИ

С.Д. Гилёв, В.С. Прокопьев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
gilev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: олово, фазовый переход, ударное сжатие, электросопротивление, плавление, tin, phase transition, shock compression, electrical resistance, melting
Страницы: 94-100

Аннотация >>
Измерено относительное электросопротивление R/R 0 олова при различных давлениях ударного сжатия p. Найденная зависимость R/R 0(p) существенно отличается от известных зависимостей для статического и квазиизоэнтропического сжатия и демонстрирует рост сопротивления с давлением. На зависимости обнаружен излом, свидетельствующий о фазовом переходе. Излом соответствует давлению 4.7÷5.3 ГПа в диэлектрике, между слоями которого располагался тонкий образец, и давлению первой ударной волны в образце 8.4÷9.6 ГПа. Последние параметры находятся в качественном согласии с характеристиками фазового перехода β-Sn → γ-Sn. Первая ударная волна в олове в значительной мере определяет итоговое электросопротивление образца после реверберации волн. Полученные экспериментальные данные указывают на кинетическое поведение электросопротивления при переходе β-Sn →γ-Sn, который сопровождается генерацией дефектов кристаллической структуры с характерным временем >1 мкс. В волне разгрузки зарегистрирован резкий рост электросопротивления образца, который связывают с плавлением олова.

DOI: 10.15372/FGV20150413
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУШНОГО ВЗРЫВА НОВОГО КОМПОЗИТНОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА TiH2/ГЕКСОГЕН

Б. Сюэ, Х.-X. Ma, Чж.-У Шень
Китайский университет науки и технологии, 230026 Хэфэй, Аньхой, Китай
hhma@ustc.edu.cn
Ключевые слова: гидрид титана, гексоген, композитные взрывчатые вещества, воздушный взрыв, размер частиц, titanium hydride, RDX, composite explosives, air explosion, particle size
Страницы: 101-108

Аннотация >>
Изучается взрывчатая смесь гексогена и гидрида титана (TiH2). Были выполнены воздушные взрывы зарядов с различным содержанием порошка TiH2. Результаты показали, что пиковое избыточное давление, длительность положительной фазы импульса давления и удельный импульс увеличивались с ростом содержания TiH2 от 10 до 20 % по сравнению с флегматизированным гексогеном. Наибольший их рост - 6, 9 и 23 % соответственно - наблюдался при 20%-м содержании TiH2. Размер частиц порошка гидрида титана также оказывал влияние, при одинаковом содержании гидрида титана заряд со средним размером частиц TiH2 4.6 мкм показал более высокие значения трех отмеченных выше параметров, чем порошок с размером частиц 45 мкм. Тем не менее зависимость между скоростью детонации и содержанием TiH2 была линейной с отрицательным коэффициентом пропорциональности, а размер частиц TiH2 слабо влиял на нее. Твердые продукты взрыва композитного состава TiH2/гексоген анализировались методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. При этом в продуктах обнаружен TiO2, который, по-видимому, возник при окислении TiH2.

DOI: 10.15372/FGV20150414
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
ГАЗОВЫЙ ДЕТОНАЦИОННЫЙ СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА В УГЛЕРОДНОЙ ОБОЛОЧКЕ

Х.-Х. Янь, Т.-Дж. Чжао, С.-Цз. Ли, Ч.-Х. Хунь
Даляньский технологический университет, 116024 Далянь, Ляонин, Китай
923309973@qq.com
Ключевые слова: газовая детонация, частицы наножелеза с углеродным покрытием, детонационная труба, водород, воздух, gaseous detonation, carbon-encapsulated iron nanoparticles, detonation tube, hydrogen, air
Страницы: 109-115

Аннотация >>
Из ферроцена синтезированы частицы железа в углеродной оболочке путем детонации газовой смеси водорода и воздуха в титановой детонационной трубе. Методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии установлено, что размер синтезируемых частиц уменьшается при увеличении количества исходного вещества. Это продолжается до размера частиц ≈40 нм, и далее размер остается в пределах 30÷50 нм. Оптимальная для синтеза начальная температура в детонационной трубе - 353 К. Средний размер частиц синтезированных продуктов растет при увеличении температуры детонации.

DOI: 10.15372/FGV20150415
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ СГЛАЖЕННЫХ ЧАСТИЦ СТРУКТУРЫ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ, ПОДВЕРГНУТОЙ КОНТАКТНОМУ ПОДВОДНОМУ ВЗРЫВУ

Ч.-Ф. Чжан, Л.-Ц. Сунь, Л.-С. Яо, С.-Я. Цао
Харбинский инженерный университет, 150001 Харбин, Китай
heuzhangzhifan@gmail.com
Ключевые слова: характеристики разрушения, контактный подводный взрыв, цилиндрическая оболочка, метод сглаженных частиц, промежуточный слой воды, damage characteristics, contact underwater explosion, cylindrical shell, SPH method, water interlayer
Страницы: 116-124

Аннотация >>
В методе сглаженных частиц модифицирована формула для расчета параметров на границах раздела сред с большим отношением плотностей. Построены упрощенные модели для расчета воздействия контактного подводного взрыва на однокорпусную и двухкорпусную структуры подводной лодки. Проведен анализ их разрушения. Результаты расчетов воздействия взрыва на однокорпусную модель методом сглаженных частиц верифицированы расчетами на основе пакета AUTODYN. Анализ разрушения показал, что однокорпусная модель разрушается сильнее, чем двухкорпусная. Промежуточный слой воды в двухкорпусной модели предохраняет ее внутреннюю оболочку от разрушения.

DOI: 10.15372/FGV20150416
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину