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

2016 год, номер 1

1.
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОН-PLIF-ДИАГНОСТИКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРЕНИЯ МНОГОФАЗНЫХ СИСТЕМ (ОБЗОР)

Т. Д. Хэдман, К. Ю. Чо, М. А. Пфайль, А. Сатийя, Х. К. Монгиа, Л. Дж. Гровен, Р. П. Лухт, С. Ф. Сон
Университет Пердью, 47906 Уэст Лафайетт, Индиана, США
trevor.hedman@navy.mil
Ключевые слова: плоскостная лазерно-индуцированная флюоресценция, многофазное горение, композитное топливо, капля горючего, гелеобразное горючее, planar laser-induced fluorescence, multiphase combustion, composite propellant, fuel droplet, gelled propellant
Страницы: 3-17

Аннотация >>
Современная высокоскоростная оптическая диагностика, а также новейшие методы визуализации позволяют исследовать высокодинамичные процессы горения в многофазных реакционных системах. В обзор включены самые последние работы по применению в этих целях высокоскоростной (5 кГц) плоскостной лазерно-индуцированной флюоресценции радикалов ОН. Этот метод использовался для визуализации динамических изменений концентрации ОН в газовой фазе вблизи поверхности твердых, жидких и гелеобразных топлив. Обнаружено, что помимо флюоресценции ОН в газовой фазе под действием лазерного излучения на длине волны 283.2 нм также флюоресцирует конденсированная фаза этих топлив. Одновременная визуализация сигналов флюоресценции радикалов ОН в газовой фазе и компонентов конденсированной фазы позволяет проводить различные исследования, ряд примеров представлен в обзоре.

DOI: 10.15372/FGV20160101
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
ГОРЕНИЕ МЕТАНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ ВПРЫСКА В ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК С БОЛЬШИМИ ДОЗВУКОВЫМИ СКОРОСТЯМИ

Р.В. Албегов, В.А. Виноградов, Ю.М. Шихман
Центральный институт авиационного машиностроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва
slavavino@ciam.ru
Ключевые слова: метан, схемы впрыска, инициирование и стабилизация горения, эффективность процесса, methane, injection methods, combustion initiation and stabilization, efficiency of the process
Страницы: 18-29

Аннотация >>
Важным этапом создания перспективных двигателей и энергетических установок является отработка эффективного процесса сжигания углеводородного топлива. В литературе широко представлены расчетные и экспериментальные данные по горению различных газовых топлив в лабораторных условиях, но недостаточно данных по эффективному сжиганию газообразных углеводородов в многофорсуночных коротких камерах сгорания. В статье представлены результаты систематических экспериментальных исследований рабочего процесса в модельной прямоточной камере сгорания прямоугольного сечения с горением природного газа (метана) в высокоскоростном дозвуковом воздушном потоке.

DOI: 10.15372/FGV20160102
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
ТЕПЛОВАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПЛАМЕНИ ЭТАНОЛА В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ВБЛИЗИ ПРЕГРАДЫ

Р.Х. Абдрахманов, Б.Ф. Бояршинов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
boyar@itp.nsc.ru
Ключевые слова: стабилизация горения, пограничный слой, ребро, обратный уступ, тепловыделение, хемилюминесценция, stabilization of combustion, boundary layer, rib, backward-facing step, heat release, chemiluminescence
Страницы: 30-39

Аннотация >>
Исследовалось распределение динамических и тепловых параметров газа в непосредственной близости от стабилизатора пламени (за ребром и за уступом высотой 3 мм). С помощью аппаратуры PIV получены данные о продольной и поперечной компонентах скорости, о пульсациях скорости и корреляции пульсаций в пограничном слое с горением и без горения. Температуру измеряли термопарой. Выполнена визуализация пламени в видимой и ультрафиолетовой областях. Показано, что около передней кромки пламени в области присоединения потока скорость газа близка к нормальной скорости горения. По результатам измерений получены оценки тепловыделения. Установлено наличие областей объемного и фронтального горения, кинетического и диффузионного реагирования. По мере удаления от стабилизатора интенсивность тепловыделения снижается более чем на порядок величины.

DOI: 10.15372/FGV20160103
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
О РАСПРЕДЕЛЕНИИ ЭНТАЛЬПИИ ВО ФРОНТЕ ОДНОМЕРНОГО ЛАМИНАРНОГО ПЛАМЕНИ

В.А. Бунев, А.А. Коржавин, В.М. Шварцберг
Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск
korzh@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: энтальпия, водород, формальдегид, пропан, метанол, фронт пламени, численное моделирование, enthalpy, hydrogen, formaldehyde, propane, methanol, flame front, numerical modeling
Страницы: 40-45

Аннотация >>
Численно исследовано распределение энтальпии во фронте одномерных пламен гомогенных смесей водорода, пропана, формальдегида и метанола с воздухом. Показано, что в отличие от классических представлений распределение энтальпии имеет более сложный характер: возможен как ее рост, так и понижение относительно начального значения. Конкретный вид распределения определяется, в том числе, и промежуточными компонентами, образующимися во фронте пламени, поскольку они также являются носителями химической энергии и переносят ее благодаря диффузии.

DOI: 10.15372/FGV20160104
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
РАСЧЕТ ПРЕДЕЛОВ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ СМЕСЕЙ СИЛАН - КИСЛОРОД И СИЛАН - ВОЗДУХ

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: силановоздушная смесь, время задержки воспламенения, детальная химическая кинетика, математическое моделирование, silane-air mixture, ignition delay time, detailed chemical kinetics, mathematical modeling
Страницы: 46-51

Аннотация >>
Найдены верхние и нижние пределы воспламенения смесей силан - кислород и силан - воздух при давлении 0.05¸1.1 атм и температуре 350¸640 К на основе детальной химической кинетики Вестбрука. Показано слабое влияние процесса гибели радикалов ОН на эти пределы (их устойчивость) в рамках аррениусовской модели кинетики. Выявлено влияние состава смеси силан - воздух на пределы воспламенения. Показано, что при увеличении доли силана изменение предельных температур воспламенения немонотонное.

DOI: 10.15372/FGV20160105
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
ГОРЕНИЕ БЕДНЫХ МЕТАНОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ЩЕЛЕВОЙ ГОРЕЛКЕ С АДИАБАТИЧЕСКИМИ ВНЕШНИМИ СТЕНКАМИ

А.Ю. Крайнов, К.М. Моисеева
Томский государственный университет, 634050 Томск
Moiseeva_KM@t-sk.ru
Ключевые слова: щелевая горелка, метановоздушная смесь, внутренняя вставка, тепловое расширение, устойчивое горение, slot burner, methane-air mixture, inner insert, thermal expansion, stable combustion
Страницы: 52-59

Аннотация >>
Решена задача о горении метановоздушной смеси в щелевой горелке с адиабатическими внешними стенками. Задача исследовалась численно в одномерной постановке в размерных переменных. Определена граница существования устойчивого высокотемпературного режима горения метановоздушной смеси в зависимости от скорости подачи газа и содержания метана в смеси. Определен механизм срыва устойчивого горения. Показано влияние теплообмена газа с внутренней вставкой на устойчивость горения.

DOI: 10.15372/FGV20160106
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
МОДЕЛЬ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНЫ С УЧЕТОМ ХИМИЧЕСКОГО ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ

М.А. Анисимова1, А.Г. Князева2,3
1Томский политехнический университет, 634050 Томск
anisimova_mawa@mail.ru
2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск
3Томский государственный университет, 634050 Томск
Ключевые слова: кислородная резка, математическая модель, режимы резки, распределение температуры, реакция окисления, oxygen cutting, mathematical model, cutting modes, temperature distribution, oxidation reaction
Страницы: 60-69

Аннотация >>
Предложена модель процесса кислородной резки металлической пластины, в которой учитываются нагрев внешним и внутренним источниками тепла, теплоотвод из зоны реза и уменьшение толщины разрезаемой детали. Модель реализована численно. Продемонстрированы возможности модели для описания различных режимов резки: поверхностной и разделительной, резки в кинетическом и диффузионном режимах. По результатам расчетов построено поле температуры, исследовано влияние параметров на изменение толщины детали и формы края реза. Результаты качественно согласуются с данными экспериментов.

DOI: 10.15372/FGV20160107
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
БЕЗГАЗОВОЕ ГОРЕНИЕ СИСТЕМЫ ТЕРМИЧЕСКИ СОПРЯЖЕННЫХ СЛОЕВ

В.Г. Прокофьев1, В.К. Смоляков2
1Томский государственный университет, 634050 Томск
pvg@ftf.tsu.ru
2Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
Ключевые слова: безгазовое горение, термически сопряженные слои, химическая печка, gasless combustion, thermally coupled layers, chemical furnace
Страницы: 70-75

Аннотация >>
Проведено численное моделирование безгазового горения образца в виде комбинации термически сопряженных плоских слоев, состоящих из двух смесей различной химической активности, - модель химической печки. Установлены критические условия горения в зависимости от соотношения объемов смесей в образце или содержания продуктов реакции. Определены время, скорость и режимы горения слоевой композиции в зависимости от объемного содержания смесей, толщины и количества слоев. Рассмотрено распространение волны горения с учетом "гомогенизации" образца при уменьшении толщины слоев при фиксированной концентрации компонентов.

DOI: 10.15372/FGV20160108
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЭРОЗИОННЫЙ ЭФФЕКТ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ НЕУСТОЙЧИВОГО ГОРЕНИЯ. 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ

К.О. Сабденов, М. Ерзада
Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, 010008 Астана, Казахстан
sabdenovko@yandex.kz
Ключевые слова: горение твердых ракетных топлив, обдув поверхности горения, эрозионный эффект, combustion of solid propellants, blowing of the combustion surface, erosion effect
Страницы: 76-83

Аннотация >>
Представлен анализ различных гипотез и моделей, касающихся физической природы отрицательного эрозионного эффекта. Дана оценка влияния различных факторов на возникновение этого эффекта, выделены наиболее существенные из них. Предложена система уравнений для исследования отрицательного эрозионного эффекта. Найдены новые полезные свойства числа Булгакова - Липанова.

DOI: 10.15372/FGV20160109
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ГЕТЕРОГЕННАЯ ДЕТОНАЦИЯ В ГАЗОВЗВЕСЯХ ЧАСТИЦ АЛЮМИНИЯ

Ю.В. Кратова, Т.А. Хмель, А.В. Фёдоров
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
yulia@itam.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, газовзвесь, детонация, дифракция детонационной волны, numerical simulation, gas suspension, detonation, detonation wave diffraction
Страницы: 84-95

Аннотация >>
Методами численного моделирования исследуется задача о выходе гетерогенной детонации газовзвесей частиц алюминия в кислороде из круглой трубы и о ее распространении в полуограниченное и неограниченное пространство. Анализируется влияние диаметра частиц монодисперсных взвесей и состава бидисперсных взвесей на режимы распространения. Результаты расчетов сравниваются с данными по гетерогенной детонации газовзвесей в плоском канале и по газовой детонации. Установлено, что критические значения ширины канала и диаметра трубы, как и в газовой детонации, различаются в 2\dv2.5 раза. Однако отношение критического диаметра к размеру детонационной ячейки гетерогенной детонации может быть на порядок меньше, чем в газовых смесях.

DOI: 10.15372/FGV20160110
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
ИНИЦИИРОВАНИЕ ОБЪЕМА ГАЗА НАД ГРАНИЦЕЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СРЕДЫ ВОЛНОЙ ПУЗЫРЬКОВОЙ ДЕТОНАЦИИ

А.В. Пинаев, И.И. Кочетков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
avpin@ngs.ru
Ключевые слова: взрыв проволочки, плазменный разрядный пузырь, ударная волна, пузырьковая детонация, воспламенение пенистой среды, инициирование газовой смеси, wire explosion, plasma discharge bubble, shock wave, bubble detonation, foam ignition, initiation of gas mixture
Страницы: 96-102

Аннотация >>
Установлена возможность передачи детонации из пузырьковой реагирующей среды в объем взрывчатого газа, находящийся над поверхностью раздела. Опыты выполнены в постановке, когда пузырьковую детонацию возбуждали взрывом проводника в газожидкостной среде. Исследована динамика границы газожидкостной среды после прихода к ней волны пузырьковой детонации. Расстояние между проволочкой и границей пузырьковой среды уменьшали вплоть до 1 см, когда происходило инициирование объема газа горячими продуктами от взрыва проводника и разрядной плазмой. Определена вероятность передачи детонации из пузырьковой среды в объем газовой смеси в зависимости от глубины погружения проволочки, и описаны механизмы воспламенения объема взрывчатого газа.

DOI: 10.15372/FGV20160111
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ ПЛЕНКИ ОКСИДА МЕДИ НА ВРЕМЯ ЗАДЕРЖКИ ЗАЖИГАНИЯ ТЭНА ЛАЗЕРНЫМ ИМПУЛЬСОМ

А.В. Ханефт1,2, В.А. Долгачёв1, А.С. Зверев1,3, А.Ю. Митрофанов1,3
1Кемеровский государственный университе, 650043 Кемерово
khaneft@kemsu.ru
2Томский политехнический университет, 634050 Томск
3Юргинский технологический институт, 652055 Юрга
Ключевые слова: моделирование, поглощающая пленка, лазерный импульс, зажигание, тэн, modeling, absorbing film, laser pulse, ignition, PETN
Страницы: 103-108

Аннотация >>
Проведено численное моделирование зажигания тэна поглощающей лазерное излучение пленкой оксида меди. Результаты расчета показали наличие минимума на зависимости динамического времени задержки зажигания тэна прямоугольным лазерным импульсом от толщины поглощающей пленки. Этот эффект обусловлен тем, что при толщине пленки, соизмеримой с обратной величиной коэффициента поглощения, количество тепла, выделяющегося в тонкой пленке вследствие многократного отражения светового потока, пропорционально ее толщине. Поэтому с уменьшением толщины пленки необходимо больше времени, чтобы ее нагреть до температуры зажигания тэна. В случае толстой пленки требуются дополнительные энергия и время для прогрева ее холодной части до температуры зажигания тэна.

DOI: 10.15372/FGV20160112
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
ИНИЦИИРОВАНИЕ ДЕТОНАЦИИ ТЭНА УДАРНИКОМ И ВЫСОКОЭНТАЛЬПИЙНЫМ ПОТОКОМ ГАЗА

А.П. Ершов, А.О. Кашкаров, Э.Р. Прууэл
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
ers@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: инициирование, детонация, горение, переход горения в детонацию, initiation, detonation, combustion, deflagration-to-detonation transition
Страницы: 109-115

Аннотация >>
Проведено сравнение двух вариантов околопредельного инициирования тэна насыпной плотности: ударом пластины и внедрением в порошок интенсивного потока горячих газов. Использовалась синхротронная диагностика плотности вещества. Оба способа приводят к развитию детонации за время порядка 10 мкс, однако природа инициирования резко различается. При инициировании непроницаемым поршнем формируется плотная пробка сжатого материала, от фронта которой после некоторой задержки отделяется волна, развивающаяся за счет реакции в нормальную детонацию. При высокоэнтальпийном инициировании потоком горячих газов сжатие порошка невелико и процесс развивается в газопроницаемом веществе, начиная со стадии быстрого конвективного горения с последующим переходом в детонацию.

DOI: 10.15372/FGV20160113
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ В ТОНКИХ СЛОЯХ ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА С ИНЕРТНЫМИ ПЕРЕГОРОДКАМИ

И.Ф. Кобылкин
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 105005 Москва
kobylkin_ivan@mail.ru
Ключевые слова: тонкие слои ВВ, передача детонации, критическая толщина перегородки, десенсибилизация, детонационный диод, thin explosive layers, detonation transfer, critical partition thickness, desensitization, detonation diode
Страницы: 116-120

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования передачи детонации в тонких слоях пластичного взрывчатого вещества ПВВ-12М (90 % гексогена, 10 % связки) через сплошные и перфорированные перегородки. Для слоев ВВ толщиной 2¸12 мм определены критические толщины перегородок из стали и оргстекла, при превышении которых детонация не передается. Показано, что ударные волны в ограничивающих заряд ВВ пластинах могут опережать инициирующую ударную волну в пассивной части заряда ВВ и с боковой поверхности нагружать заряд ВВ. Тем самым создаются периферийные десенсибилизированные слои ВВ, уменьшающие толщину слоя детонационноспособного ВВ и затрудняющие передачу детонации. Для передачи детонации через перегородки толщиной больше критической предложено использовать отверстия в перегородке, закрытые тонкими пластинами. Определены толщины пластин, при которых детонация распространяется через отверстие как в прямом и обратном направлениях, так и только в прямом направлении.

DOI: 10.15372/FGV20160114
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ МЕДИ ПРИ УДАРНОМ СЖАТИИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

С.Д. Гилёв, В.С. Прокопьев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
gilev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: электросопротивление, электропроводность, медь, ударное сжатие, высокая плотность энергии, высокое давление, electrical resistance, electrical conductivity, copper, shock compression, high energy density, high pressure
Страницы: 121-130

Аннотация >>
Выполнены измерения электросопротивления медной фольги при ударном сжатии. Построены зависимости электросопротивления и электропроводности от ударного давления в диапазоне до 20 ГПа. Эти зависимости являются монотонными, без явных изломов и особенностей. Выявлена качественная зависимость электросопротивления металла от ударного импеданса материала обоймы, в которой располагается образец. Сравнение полученных данных с результатами других авторов указывает на важность учета материала обоймы, формы и толщины образца, процедуры определения параметров состояния образца.

DOI: 10.15372/FGV20160115
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
ВЗРЫВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТИЦ ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА

В. Гао, Ц. Ли, Ю. Ли, С.-Ц. Янь, Цз.-Л. Юй, С.-Я. Чжан
Даляньский технологический университет, 116024 Далянь, Ляонин, Китай
gaoweidlut@dlut.edu.cn
Ключевые слова: взрыв пыли, наночастицы ПММА, максимальное давление взрыва, индекс дефлаграции, эффект агломерации, dust explosions, nano-PMMA particles, maximum explosion pressure, deflagration index, agglomeration effects
Страницы: 131-137

Аннотация >>
Экспериментально исследованы взрывчатые свойства порошков частиц полиметилметакрилата (ПММА) диаметром 100, 800 нм и 30 мкм. Установлено, что при низкой концентрации, благодаря высокой удельной поверхности, максимальная скорость роста давления взрыва и его значения для частиц размером 100 нм значительно больше, чем у частиц размером 800 нм и 30 мкм. При концентрации больше 250 г/м3 интенсивность взрыва частиц размером 100 нм становится меньше, чем у частиц размером 800 нм, но остается выше, чем у 30-микронных частиц, из-за склонности первых к агломерации. Наибольшие значения давления взрыва увеличиваются с ростом концентрации для всех типов частиц, достигая максимума при концентрации 250 г/м3, но при концентрации больше 500 г/м3 они меняются незначительно. В соответствии с классификацией материалов на основе индекса дефлаграции наночастицы ПММА представляют б'ольшую опасность взрыва и дают б'ольшую его интенсивность, чем частицы микронного размера.

DOI: 10.15372/FGV20160116
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


17.
Академику В. Е. Фортову - 70 лет


Страницы: 138-141

Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину