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

2017 год, номер 4

1.
НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ (ОБЗОР)

Д. М. Бадгужар1, М. Б. Талавар2, В.Е. Зарко3,4, П. П. Махуликар1
1Университет Северной Махараштры, 425001 Джалгаон, Индия
mahulikarpp@rediffmail.com
2Лаборатория исследования высокоэнергетических материалов, 411021 Пуна, Индия
3Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск
zarko@kinetics.nsc.ru
4Институт вычислительной математики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: энергетические полимеры, термопластичные эластомеры, энергетические связующие, взрывчатые вещества с полимерным связующим (PBX), энергетические пластификаторы, карборановые полимеры, энергетические полифосфазены, energetic polymers, thermoplastic elastomers, energetic binders, plastic bonded explosives (PBX), energetic plasticizers, carborane polymers, energetic polyphosphazenes
Страницы: 3-22

Аннотация >>
Энергетические полимеры, содержащие нитро-, нитрато- и азидогруппы, выделяют большую энергию во время сгорания и таким образом увеличивают энергопроизводительность систем. Многие энергетические полимеры оказались пригодными для использования в качестве связующих в высокоэффективных твердотопливных и взрывчатых составах. В обзоре рассмотрены вопросы синтеза и применения различных современных энергетических полимеров для взрывчатых составов и твердых топлив.

DOI: 10.15372/FGV20170401
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ПЛАМЕНИ СИНТЕЗ-ГАЗА H2/CO ПРИ ДАВЛЕНИИ 1-10 АТМ

Д.А. Князьков1,2, Т.А. Большова1, А.М. Дмитриев1,3, А.Г. Шмаков1,3, О.П. Коробейничев1
1Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск
knyazkov@kinetics.nsc.ru
2Дальневосточный федеральный университет, 690950 Владивосток
3Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: синтез-газ, молекулярно-пучковая масс-спектрометрия, пламя предварительно перемешанной смеси, численное моделирование, высокое давление, syngas, molecular beam mass spectrometry, premixed flame, numerical simulation, high pressure
Страницы: 23-33

Аннотация >>
Экспериментально и методом численного моделирования исследована структура предварительно перемешанного пламени синтез-газа (H2/СO/O2/Ar=0.0667/0.0667/0.0667/0.8) стехиометрического состава, стабилизированного на плоской горелке при давлении 5 атм. Методом молекулярно-пучковой масс-спектрометрии измерены профили молярной доли реагентов (Н2, СО, О2), основных (Н2О, СО2) и промежуточных (О, ОН, НО2, Н2О2) продуктов горения. Полученные экспериментальные данные сопоставлены с рассчитанными с использованием трех детальных химико-кинетических механизмов окисления смеси Н2/СО, предложенных в литературе. Установлено хорошее согласие между результатами эксперимента и моделирования. С целью установления влияния давления на кинетику химических реакций в пламени синтез-газа проведены расчеты структуры пламени того же состава при давлении 1 и 10 атм. Кинетический анализ механизмов позволил объяснить полученные закономерности.

DOI: 10.15372/FGV20170402
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ДВУХФАЗНОЙ ТОПЛИВНОЙ КОМПОЗИЦИИ ВОЗДУХ + ЭТАНОЛ В РЕЗОНАНСНОЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

К.Ю. Арефьев1,2, А.В. Воронецкий2, М.А. Ильченко1, С.А. Сучков2
1Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва
arefyev@ciam.ru
2Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 105005 Москва
voron@bmstu.ru
Ключевые слова: двухфазное течение, газодинамическое воспламенение, дробление капель, испарение капель, резонансная газодинамическая система, two-phase flow, gas-dynamic ignition, droplet fragmentation, droplet evaporation, resonance gas-dynamic system
Страницы: 34-42

Аннотация >>
Приведены математическая модель, описание лабораторной установки и результаты расчетно-экспериментального исследования особенностей двухфазного нестационарного течения в проточном тракте резонансной газодинамической системы (РГС) при использовании топливной композиции воздух + этанол. Выявлены основные закономерности процесса воспламенения топливной смеси внутри резонансной полости. Определены режимные условия воспламенения и проведена оценка периода задержки воспламенения топливной композиции в РГС. Полученные данные могут быть использованы для моделирования физико-химических процессов и выбора режимов подачи жидкого горючего, удовлетворяющих условиям воспламенения двухфазных топливных смесей в РГС.

DOI: 10.15372/FGV20170403
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
ЗОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРЕНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭМИССИИ ОКСИДОВ АЗОТА В ПРОМЫШЛЕННОЙ КАМЕРЕ СГОРАНИЯ

Т. Х. Нгуен
Хошиминский университет сельского хозяйства и лесоводства, Хошимин, Вьетнам
nt.hao@hcmuaf.edu.vn
Ключевые слова: промышленная камера сгорания, сжиженный природный газ, зонная модель, оксиды азота, industrial combustion chamber, LPG, chemical reactor network, nitrogen oxides
Страницы: 43-47

Аннотация >>
Для прогнозирования выхода оксидов азота в промышленной камере сгорания, работающей на сжиженном природном газе, предложена новая зонная модель, представляющая камеру сгорания как систему химических реакторов. Граничные условия и значения рабочих параметров, использованные в модели, соответствуют типичным условиям работы промышленной камеры. Общий механизм разработан в рамках программы GRI-Mech 3.0 в UW-коде. Проведено сравнение расчетов с данными экспериментальных исследований. Модель дает достаточно точное предсказание выхода оксидов азота.

DOI: 10.15372/FGV20170404
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИИ В УСЛОВИЯХ СОПРЯЖЕННОГО ТЕПЛООБМЕНА

К.А. Алигожина1,2, А.Г. Князева1,2,3
1Томский политехнический университет, 634050 Томск
kam.777@mail.ru
2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск
3Томский государственный университет, 634050 Томск
Ключевые слова: твердофазная реакция, сопряженный теплообмен, режимы превращения, распределение температуры, solid-phase reaction, conjugate heat exchange, transformation regimes, temperature distribution
Страницы: 48-57

Аннотация >>
Предложена модель процесса распространения твердофазной экзотермической реакции в слое между инертными материалами с различными теплофизическими свойствами. Модель реализована численно. Исследованы зависимости времени зажигания от параметров модели, а также поведение во времени некоторых энергетических характеристик в разных условиях (запаса тепла в прогретом слое, избытка энтальпии). Продемонстрировано влияние теплофизических свойств инертных материалов на распределение температуры в образце в стационарных и нестационарных режимах.

DOI: 10.15372/FGV20170405
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТОВ САМОДИФФУЗИИ И ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ БИНАРНОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ МОДЕЛИ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА

А.Б. Медведев1,2,3
1РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров
postmaster@ifv.vniief.ru
2Саровский физико-технический институт, 607186 Саров
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва
Ключевые слова: жидкость, газ, бинарная смесь, коэффициент диффузии, давление, температура, плотность, концентрация, уравнение состояния Ван-дер-Ваальса, liquid, gas, binary mixture, diffusion coefficient, pressure, temperature, density, concentration, Van der Waals state equation
Страницы: 58-71

Аннотация >>
На основе предложенной ранее модели рассчитаны значения коэффициента самодиффузии He, Ne, Ar, Kr, Xe, H2, D2, N2, O2, CO2, NH3, CH4 в жидком и плотном газообразном состояниях, которые сопоставлены с экспериментальными данными, полученными при давлении до ≈200 МПа и температуре до ≈500 К. При расчетах используется уравнение состояния этих веществ в форме модифицированной модели Ван-дер-Ваальса. Выполнено обобщение модели самодиффузии на случай взаимной диффузии в бинарных смесях, опирающееся на модифицированную модель уравнения состояния Ван-дер-Ваальса для смесей. Проведены расчеты модельного коэффициента взаимной диффузии для значительного числа бинарных смесей перечисленных выше индивидуальных веществ, и результаты сопоставлены с имеющимися данными. Без специальной калибровки на эксперимент модель правильно предсказывает зависимость коэффициентов самодиффузии и взаимной диффузии (при их изменении на несколько порядков при изменении плотности от газовой до жидкостной) как от давления, так и от температуры. Для большинства рассмотренных в работе веществ максимальные отклонения расчета от эксперимента не превышают 30÷50 %.

DOI: 10.15372/FGV20170406
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ ВОЛН И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЪЕКТЫ

С.А. Вальгер1,2, Н.Н. Фёдорова1,2, А.В. Фёдоров1,2
1Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 630008 Новосибирск
swetla-ya@mail.ru
2Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: взрыв, ударно-волновые воздействия, программные комплексы, ANSYS, AUTODYN, explosion, shock wave action, software packages
Страницы: 72-83

Аннотация >>
Представлены результаты моделирования задачи о распространении ударной волны, образовавшейся в результате взрыва сферического заряда взрывчатого вещества, в полубесконечном пространстве, ограниченном плоской подложкой. Исследованы задачи о воздействии такой волны на жестко закрепленные на подложке объекты (одиночную призму и комплекс призм, имитирующих городскую застройку). Расчеты выполнены в трехмерной невязкой постановке с использованием модуля AUTODYN коммерческого программного комплекса ANSYS. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными о распределении статического давления в датчиках, расположенных на стенках призм. Продемонстрирована возможность корректного описания нестационарной волновой картины, реализующейся в окрестности установленных на подложке препятствий. На основе данных моделирования выполнена оценка интенсивности воздействия на различные объекты.

DOI: 10.15372/FGV20170407
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
РОЛЬ МЕЖЧАСТИЧНЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ УДАРНОЙ ВОЛНЫ С ПЛОТНЫМ СФЕРИЧЕСКИМ СЛОЕМ ГАЗОВЗВЕСИ

Т.А. Хмель, А.В. Фёдоров
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
khmel@itam.nsc.ru
Ключевые слова: газовзвеси, ударные волны, диспергирование, столкновительная динамика, gas suspensions, shock waves, dispersion, collision dynamics
Страницы: 84-93

Аннотация >>
В рамках модели механики сплошной среды с учетом гранулярного давления в плотной газовзвеси рассмотрена задача о взаимодействии расходящейся сферической ударной волны со слоем частиц. Анализируется влияние межчастичных столкновений на процесс разлета. Установлено, что генерация столкновительного давления и формирование ударно-волновых структур в газовзвеси являются определяющими факторами движения облака частиц на начальной стадии.

DOI: 10.15372/FGV20170408
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
ДЕТОНАЦИОННОЕ СЖИГАНИЕ В ВОЗДУХЕ БУРОГО УГЛЯ С ДОБАВКАМИ ДИОКСИДА ТИТАНА И ВОДЫ

Ф.А. Быковский1, Е.Ф. Ведерников1, Ю.А. Жолобов2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
bykovskii@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, пульсирующая детонация, радиальная вихревая камера сгорания, бурый уголь, шлам, синтез-газ, continuous spin detonation, pulsed detonation, radial vortex combustor, lignite, slurry, syngas
Страницы: 94-102

Аннотация >>
В радиальной вихревой камере диаметром 500 мм исследовано влияние минеральной добавки (6.2÷70 %) и добавки воды (15÷54 %) в бурый уголь на возможность его сжигания в потоке воздуха в непрерывном детонационном режиме. В качестве транспортного средства для угля и промотора химической реакции использовался синтез-газ состава СО + 3Н2. Показано, что в зависимости от количества добавляемого в уголь минерала (TiO2), воды и синтез-газа могут реализовываться режимы непрерывной спиновой детонации, горения и пульсирующего горения. Определены границы между областью существования детонации и горения в координатах "отношение расходов синтез-газ / горючая часть угля - минеральная составляющая угля и воды". При содержании в смеси с бурым углем минеральной добавки до 65 % и воды менее 30 % поддерживается режим непрерывной спиновой детонации. При этом показано, что с увеличением минеральной добавки и повышением влажности угля необходимо повышать расходы синтез-газа для сжигания его горючей составляющей.

DOI: 10.15372/FGV20170409
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
СКОРОСТЬ ДЕТОНАЦИИ МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ СМЕСЕЙ ПЕРХЛОРАТА АММОНИЯ С АЛЮМИНИЕМ

А.А. Шевченко1,2,3, А.Ю. Долгобородов1,2,3, В.Г. Кириленко1, М.А. Бражников1
1Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва
aldol@chph.ras.ru
2Объединенный институт высоких температур РАН, 127412 Москва
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва
Ключевые слова: перхлорат аммония, алюминий, наноалюминий, механоактивация, псевдоидеальная детонация, ammonium perchlorate, aluminum, nanosized aluminum, mechanical activation, pseudo-ideal detonation
Страницы: 103-113

Аннотация >>
Изучены детонационные свойства механоактивированных смесей перхлората аммония с алюминием. Исследован процесс перехода горения низкоплотных зарядов в детонацию. Получены зависимости скорости детонации прессованных зарядов с различными типами алюминия от времени активации, плотности и диаметра зарядов. Для составов с наноразмерным алюминием обнаружена немонотонная зависимость скорости детонации от обратного диаметра заряда с практически неизменной скоростью в некотором диапазоне диаметров зарядов. Показано, что совместное использование механоактивации и наноразмерных компонентов смесевого взрывчатого вещества позволяет значительно увеличить детонационную способность, снизить критический диаметр и сместить максимум на кривой зависимости скорости детонации от плотности в область наиболее высоких плотностей зарядов.

DOI: 10.15372/FGV20170410
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО УДАРНОМУ СЖАТИЮ СМЕСИ ГРАФИТА С ВОДОЙ

Л.В. Шуршалов1, А.А. Чарахчьян1, К.В. Хищенко2
1Вычислительный центр им. А. А. Дородницына ФИЦ "Информатика и управление" РАН, 119333 Москва
lshur@ccas.ru
2Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва
Ключевые слова: искусственные алмазы, математическое моделирование, графитовые частицы, смесь графита с водой, artificial diamonds, mathematical modeling, graphite particles, mixture of graphite and water
Страницы: 114-121

Аннотация >>
Рассмотрена задача о поведении смеси мелких графитовых частиц с водой в условиях ударно-волнового воздействия при давлении до 32 ГПа и температуре до 1 200÷1 600 К. При таких давлениях и температурах графитовые частицы могут превратиться если не в кубический алмаз, то по крайней мере в его гексагональную форму - лонсдейлит. Показано, что для достаточно мелких графитовых частиц порядка 1 мкм их смесь с водой за время порядка 10 мкс может нагреться до вышеуказанных температур и претерпеть фазовое превращение, затем находиться в таких условиях примерно 50 мкс, а в последующие 50 мкс эффективно охладиться до температур меньше 300 К, сохранившись в алмазной фазе.

DOI: 10.15372/FGV20170411
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
ФОРМИРОВАНИЕ ПОТОКА ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ЧАСТИЦ КУМУЛЯТИВНЫМИ ЗАРЯДАМИ С ОБЛИЦОВКОЙ ТИПА ПОЛУСФЕРА - ЦИЛИНДР ДЕГРЕССИВНОЙ ТОЛЩИНЫ

С.В. Фёдоров1, С.В. Ладов1, Я.М. Никольская1, В.Д. Баскаков1, М.А. Бабурин1, А.Е. Курепин2, А.А. Горбунков3, А.С. Пирозерский4
1Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 105005 Москва
sergfed-64@mail.ru
2ГосНИИмаш им. В. В. Бахирева, 606002 Дзержинск
3НИИ "Геодезия", 141292 Красноармейск
4НПО "Базальт", 105058 Москва
Ключевые слова: взрывное метание, кумулятивный заряд, комбинированная облицовка полусфера - цилиндр, дегрессивная толщина, высокоскоростной элемент, explosive throwing, shaped charge, combined liner consisting of a hemisphere and a degressive-thickness cylinder, high-velocity element
Страницы: 122-125

Аннотация >>
Осуществлено рентгенографирование потоков частиц, образуемых кумулятивными зарядами со стальной облицовкой комбинированной формы полусфера - цилиндр с полусферической частью дегрессивной (уменьшающейся от вершины к основанию) толщины. Экспериментально установлено, что переход от постоянной к дегрессивной толщине полусферической части позволяет увеличить скорость головного участка формируемого при ее обжатии струйного течения материала облицовки, который отсекается впоследствии при схлопывании цилиндрической части. Максимальная скорость частиц, полученных в опытах в результате "отсечки", составила 8.6 км/с.

DOI: 10.15372/FGV20170412
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
ПРОБИВАНИЕ ДВУХСЛОЙНЫХ ПРЕГРАД С ВНЕШНИМ КЕРАМИЧЕСКИМ СЛОЕМ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИХ СТРУКТУРЫ

И.Ф. Кобылкин
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 105005 Москва
kobylkin_ivan@mail.ru
Ключевые слова: пробивание, двухслойные преграды, керамика, органопластик, предельная скорость пробития, оптимизация, penetration, two-layered targets, ceramics, organoplastic, limiting penetration velocity, optimization
Страницы: 126-133

Аннотация >>
Получены аналитические формулы для расчета предельной скорости пробития двухслойных керамико-металлических и керамико-органопластиковых преград, учитывающие структурные характеристики преграды и физико-механические свойства материалов ударника и преграды. С помощью этих формул выполнено исследование баллистической стойкости преград и показана возможность оптимизации их структуры. Полученные результаты качественно согласуются с известными экспериментальными данными. В диапазоне поверхностной плотности преграды 30÷50 кг/м2 для разных материалов подложки определена оптимальная относительная толщина керамического слоя, обеспечивающая максимальную предельную скорость пробития. Оказалось, что эти значения скорости слабо зависят от поверхностной плотности преграды и определяются, главным образом, свойствами материала подложки.

DOI: 10.15372/FGV20170413
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину