|
|
|
1997 год, номер 4
|
Ю. А. Николаев, П. А. Фомин
"Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева,
630090 Новосибирск"
Страницы: 3-13
Аннотация >>
Теоретически установлено, что на высоте 120 км происходит самовоспламенение водорода, на высоте 165÷200 км он практически полностью выгорает, а еще выше из-за горения его концентрация падает пропорционально давлению. Поэтому водород не покидает атмосферу Земли. Образующийся при сгорании водорода водяной пар опускается вниз и на высоте ∼85 км при определенных температурных условиях может превратиться в мельчайшие льдинки, количества которых достаточно для образования хорошо видимых в сумерках серебристых облаков. В том же процессе горения водорода образуется атомарный кислород, который, соединяясь с молекулярным кислородом, превращается в озон. Причем мощность этого источника озона пропорциональна концентрации водорода у поверхности Земли и может превосходить все остальные. Это обстоятельство заставит, по-видимому, по-новому взглянуть на причины возникновения озонного слоя и озонных «дыр». Энергия, выделяющаяся при горении водорода, достаточна для объяснения существования термосферы.
|
|
А. Ю. Крайнов, В. А. Шаурман
Томский государственный университет, 634050 Томск
Страницы: 14-20
Аннотация >>
Рассмотрена задача о пределах распространения пламени по газу, запыленному инертными частицами, при наличии внешнего теплоотвода. Математическая модель основана на нестационарной тепло диффузионной двухтемпературной модели горения газа в присутствии инертных частиц. Задача решалась методом установления. Проведено параметрическое исследование, найдены критические значения параметра, характеризующего внешний теплоотвод. Определена область параметров дисперсной фазы, при которой двухтемпературность среды несущественна, и для этого случая получена аналитическая оценка критических параметров на срыве горения. На срыве горения скорость нормального распространения пламени в запыленном газе уменьшается в √e раз по сравнению со скоростью распространения пламени в запыленном газе в адиабатических условиях.
|
|
Г. Н. Волчкова, П. А. Егоянц, В. К. Иконников, А. И. Кузьмин, С. С. Харченко
РНЦ «Прикладная химия», 197198 Санкт-Петербург
Страницы: 21-30
Аннотация >>
Предложена математическая модель исследуемого процесса, в которой капли мазута моделируются каплями углеродной суспензии. Горение и пиролиз паров жидкой части горючего рассматривались в диффузионном приближении. При моделировании горения углеродных частиц учитывались диффузионные и кинетические процессы. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования выявили определяющее влияние на полноту сгорания мазута процессов сажеобразования при его пиролизе и излучения образующихся частиц сажи. Предложен и реализован способ сжигания мазута с пониженным сажеобразованием.
|
|
В. В. Мольков, В. В. Агафонов, С. В. Александров
ВНИИ противопожарной обороны, 143900 Балашиха-3
Страницы: 31-38
Аннотация >>
Описаны эксперименты по дефлаграции в негерметичном сосуде объемом 11 м3 с внутренними препятствиями в виде набора решеток из металлических стержней. Приведены экспериментальные и расчетные зависимости изменения давления взрыва от времени. Определено влияние параметров решеток (диаметра стержня и размера ячейки, проемности и числа решеток, расстояния между решетками и порядка их расположения) на динамику взрыва и степень турбулизации горения внутри сосуда. Впервые получены количественные данные по степени турбулизации горения в сосуде большого объема с препятствиями в виде набора решеток, которые в ряде случаев существенно превышают полученные ранее значения фактора турбулизации. Показано, что в соответствии с теоретическими предсказаниями максимальное давление взрыва коррелирует не просто со значением фактора турбулизации, а с отношением фактора турбулизации к коэффициенту расхода. Предложена формула для расчета этого отношения.
|
|
В. И. Быков, Т. И. Вишневская,* Н. М. Цирульниченко**
"Вычислительный Центр СО РАН, 660036 Красноярск
*Красноярский государственный университет, 660062 Красноярск
**Научно-исследовательский физико-технический институт
при Красноярском государственном университете, 660036 Красноярск"
Страницы: 39-45
Аннотация >>
Рассмотрена задача численного расчета динамики горения частиц бурого угля с учетом сложных физико-химических явлений: теплообмен частиц угля с окружающей средой, теплоперенос внутри частицы, выход и горение летучих веществ, горение коксового остатка. Приведены диффузионно-кинетическая модель горения и результаты численного расчета динамики этого процесса.
|
|
Ю. В. Туник
Институт механики МГУ, 119899 Москва
Страницы: 46-54
Аннотация >>
Решается плоская одномерная задача о распространении медленного горения в метановоздушных газовзвесях угольной пыли. Считается, что весь метан, первоначально содержащийся в газе, сгорает во фронте пламени. Скорость фронта относительно газа рассчитывается по соотношениям, полученным из рассмотрения стационарной задачи с использованием представленной теории теплового взрыва. Газовзвесь рассматривается как двухтемпературная и двухскоростная среда. Учитываются гетерогенные реакции горения углерода (кокса) и восстановления окиси углерода, выход летучих компонентов и их сгорание в газовой фазе вместе с окисью углерода. На основе численных расчетов показано, что угольная пыль неоднозначно влияет на скорость распространения пламени. В бедных смесях при умеренном содержании пыли интенсивность волны горения растет, а в условиях, близких к стехиомещрическим, уменьшается.
|
|
А. Г. Мержанов, А. С. Рогачев, Л. М. Умаров, Н. В. Кирьяков
Институт структурной макрокинетики РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 55-64
Аннотация >>
Представлены результаты исследования примесного газовыделения в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. С помощью пробоотбора из волны горения с последующим масс-спектральным анализом получены данные о количестве и составе газовой фазы для широкого круга систем. Проведена также спектроскопия в видимой области в процессе горения. Обнаружен эффект обратного поглощения выделившихся газов конденсированными продуктами сгорания.
|
|
А. Н. Ищенко, Ю. П. Хоменко
НИИ прикладной математики и механики, 634050 Томск
Страницы: 65-77
Аннотация >>
Выполнены экспериментальные исследования силового межфазного взаимодействия в низкопористой среде при высокоскоростной фильтрации газа. Предложены новые аппроксимационные зависимости для коэффициентов сопротивления, справедливые в широком диапазоне параметров течения и пористого слоя. Разработана новая математическая модель конвективного горения пористого топлива в канале переменного сечения. Проведены параметрические исследования характеристик переходных режимов горения с использованием различных формул для расчета силы межфазного взаимодействия.
|
|
В. Ф. Проскудин, В. А. Голубев, П. Г. Бережко
ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 78-83
Аннотация >>
Методом импульсного рентгеновского просвечивания изучена динамика перемещения частиц вещества внутри горящих образцов, дающих твердые продукты горения. В экспериментах использованы образцы из смеси Ti + С + 20% TiC, внутри которых размещали метки в виде полосок из смеси Zr + WO3 или порошка тантала. Образцы сжигали в полузамкнутой жесткой оболочке с выходом примесных газов через шлаки. Установлено, что сразу за фронтом горения начинается движение частиц продуктов сгорания в направлении, противоположном направлению движения фронта горения. Скорость частиц в центральной зоне образца достигает значений, сравнимых со скоростью горения образцов ∼ 20 мм/с), в то время как на периферии скорость движения этих частиц близка к нулю.
|
|
А. М. Липанов
Институт прикладной механики УрО РАН, 426001 Ижевск
Страницы: 84-90
Аннотация >>
Рассматривается класс твердотопливных элементов, позволяющих осуществить такое регулирование поверхности горения твердотопливных элементов в зависимости от величины сгоревшего свода, при котором, эта зависимость может быть не только линейной, как, например, для цилиндров внутреннего горения, или квадратичной, как для сферических элементов горения, но и любой требуемой степени прогрессивности. Приведены метод решения задачи и результаты расчетов.
|
|
В. А. Бураков, С. Ф. Санду
НИИ прикладной математики и механики, 634050 Томск
Страницы: 91-102
Аннотация >>
Разработаны новая комплексная физико-математическая модель, численный алгоритм и вычислительная программа для расчета динамики процессов шлакования и термохимического разрушения углепластиковых теплозащитных материалов многосоставных стенок в дозвуковом высокотемпературном двухфазном потоке при инерционном осаждении полидисперсных жидких частиц оксидов металлов в циклах нагрева и охлаждения (последействия). Представлены результаты численного исследования теплового и химического воздействия осаждающихся инерционно жидких частиц оксида алюминия на параметры прогрева и уноса массы типичного термореактивного прессованного углепластика в одном цикле нагрева и охлаждения двусоставной стенки канала энергетической установки.
|
|
С. А. Новиков, В. И. Скоков
ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 103-108
Аннотация >>
Рассмотрено явление столкновения детонационных волн на поверхности алюминиевого и медного корпусов. Показано, что в первом случае формируется кумулятивная струя, а во втором – сочетание кумулятивной и «трехударной« струй. Предложены экспериментально отработанные способы устранения струй.
|
|
Кан Сюй, Хунлян Хе, Хуа Тань, Цзяньцзюнь Лю
"Институт химической физики, 730000 Ланчжоу, Китай
Юго-западный институт физики жидкостей, 610003 Чэнду, Китай"
Страницы: 109-112
Аннотация >>
Разработан простой метод снижения температуры образца при обработке твердых пористых веществ ударной волной. Сущность метода заключается в заполнении образца жидким парафином. Результаты экспериментов показывают, что в результате обработки анатаза, заполненного жидким парафином, образуется фаза высокого давления β-TiO2, а без парафина – рутил.
|
|
Е. И. Биченков
"Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск"
Страницы: 113-127
Аннотация >>
В работе предложена двухжидкостная модель плоской стационарной ударной волны в проводнике и рассмотрена ее токовая структура. Для идеального гидродинамического разрыва показано, что распределение полей и токов состоит из довольно широкой диффузионной зоны в не возмущенном волной материале и из мелкомасштабной зоны высокочастотных осцилляций, связанных с релаксацией плотности электронов к плотности ионов. Рассмотрена структура осцилляционной зоны б зависимости от свойств материала и возможного изменения электропроводности в ударной волне. Вычислено время установления равновесной плотности зарядов. Показано, что для проводящих материалов генерируемый волной ток определяется сжимаемостью и практически весь сосредоточен в диффузионной зоне. Ширина этой зоны определяется электропроводностью материала в исходном состоянии и никак не зависит от свойств материала за фронтом волны.
|
|
С. Д. Гилев
"Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск"
Страницы: 128-136
Аннотация >>
Дан анализ электромагнитных процессов в системе шунт –вещество в случае изменения проводимости ударно-сжатого вещества от времени. Такая система моделирует измерительную ячейку для исследования перехода диэлектрик – металл в ударной волне. Электромагнитный отклик системы определяется величиной проводимости и характером ее изменения за ударным фронтом. В зависимости от профиля проводимости распределение тока в системе имеет различный вид. Постоянство или рост проводимости приводят к монотонному уменьшению плотности тока в пространстве при удалении от свободной границы шунта. В случае падения проводимости за ударным фронтом в системе образуются локальные максимумы плотности тока. Выполненный анализ может быть полезен для интерпретации электромагнитных измерений в ударных волнах. По виду зависимостей электрического поля от времени для двух поверхностей шунта можно качественно судить о характере изменения проводимости в исследуемом веществе.
|
|
