А.Е. Сидоров, В.Г. Шевчук, Е.Н. Кондратьев
Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, 65026, Одесса, Украина incomb@ukr.net
Ключевые слова: газовзвесь, скорость пламени, кондуктивный и радиационный теплоперенос, магний
Страницы: 3-10
Предложена математическая модель ламинарного пламени в газовзвесях, частицы которых горят в диффузионном режиме. Учитываются кондуктивная и радиационная теплопередача в волне горения, различие температур и скоростей твердой и газовой фаз. Получено аналитическое выражение для нормальной скорости пламени, описывающее ее зависимость от концентраций горючего и окислителя и размера частиц. Теоретические расчеты хорошо согласуются с экспериментальными данными по зависимости скорости пламени от размера частиц в аэровзвесях магния. Проведены оценки относительной роли радиационной теплопередачи и седиментации частиц во взвеси.
И.Г. Ассовский1, А.Г. Мержанов2 1Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991, Москва assov@chph.ras.ru 2Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432, Черноголовка merzh@ism.ac.ru
Ключевые слова: высокоэнергетические материалы, модели горения
Страницы: 11-21
Рассматриваются вопросы теоретического и экспериментального моделирования процесса горения высокоэнергетических материалов в технических устройствах. Формулируются требования к моделированию, критерии достоверности моделирования, а также критерии подобия условий горения. Классификация адекватности теоретического и экспериментального моделирования рассматривается с учетом особенностей внутрикамерного горения высокоэнергетических материалов в технических устройствах.
К.О. Сабденов, М. Ерзада
Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, 010008, Астана, Казахстан sabdenovko@yandex.kz
Ключевые слова: отрицательный эрозионный эффект, критическое число Вилюнова, число Булгакова — Липанова
Страницы: 22-33
Предложен механизм возникновения отрицательного эрозионного горения (эффекта) в канале топливного заряда ракетного двигателя. Снижение скорости горения возникает вследствие падения температуры пламени за счет перехода тепла химических реакций в кинетическую энергию газа. Существует критическое значение числа Вилюнова, выше которого стационарное горение топлива невозможно. Стационарное горение возможно до уменьшения скорости горения в 1/e1/2 раз от первоначального значения. Дано объяснение слабому проявлению отрицательного эрозионного эффекта при снижении начальной температуры топлива: уменьшение пороговой скорости возникновения положительного эрозионного горения сужает область возникновения отрицательного эрозионного горения.
Анализируются зависимости скорости горения порохов, твердых топлив и взрывчатых веществ от давления. С этой целью осуществлен поворот координат на угол, тангенс которого равен коэффициенту скорости горения в ее одночленном законе в зависимости от давления. Рассмотрены различные варианты аппроксимации и предложено выражение, наилучшим образом аппроксимирующее зависимость скорости горения от давления в интервале давления от нуля до бесконечности.
Цель обзора — познакомить специалистов в области горения и взрыва с методом клеточных автоматов (cellular automata), называемым также методом решеточного газа (lattice gas), — сравнительно новым подходом к моделированию газодинамических процессов. Движение сплошной среды моделируется прямым образом расчетом эволюции специального микромира частиц, которые перемещаются по фиксированной плоской или пространственной решетке и сталкиваются между собой в узлах решетки. По существу, речь идет о предельно упрощенном варианте молекулярной динамики. Указываются преимущества (и недостатки) метода, область его применимости. Приводятся примеры использования в различных задачах, в том числе для расчета реагирующих течений, неустойчивых задач и течений в сложной геометрии. Обсуждаются возможности применения метода в физике горения и взрыва.
Экспериментально и теоретически исследовано низкочастотное электрическое поле, связанное с распространением воздушной ударной волны в приземном слое атмосферы. В эксперименте регистрировались вариации вертикальной составляющей Ez напряженности электрического поля в атмосфере при помощи электростатических флюксметров и штыревых антенн.
Проведены экспериментальные исследования ударной сжимаемости галогенидов металлов CuI и TlCl. С помощью метода отражения зарегистрирован излом на кривой сжимаемости иодистой меди при амплитуде ударного нагружения 110 кбар. Показано, что излом обусловлен диспропорционированием соединения во фронте ударной волны. Получены ударно-волновые характеристики фаз высокого и низкого давления. Установлено, что в исследованном диапазоне параметров нагружения кривая сжимаемости TlCl имеет гладкий характер.
Рассмотрены возможные способы сохранения остаточного давления после взрывной обработки материалов в ампулах сохранения, основанные на использовании сжимающих напряжений в оболочке ампулы и (или) применении рабочего тела, способного испытывать при ударном сжатии фазовый переход со значительным (≳10 %) изменением объема. Приводятся конкретные примеры реализации способов.
Изучен процесс отжига ультрадисперсной алмазной фазы в вакууме. Показано, что частицы алмаза могут переходить в частицы углерода полиоболочечного строения, которые являются аналогами фуллереновых структур и состоят из вложенных одна в другую взаимодействующих углеродных оболочек.
