Главная – Журналы – Поиск по журналам

Методом меченых атомов численно исследован механизм промотирования процесса самовоспламенения богатых смесей метанола с воздухом малыми добавками перекиси водорода. Показано, что при добавках перекиси водорода реакция окисления метанола кислородом воздуха начинается с образования гидроксила из перекиси с последующим его взаимодействием с метанолом, образованием СН₃О, СН₂ОН и далее НО₂ и Н₂О₂. Коэффициент разветвления для гидроксила при добавке перекиси выше, чем без добавки перекиси.

Рассмотрены процессы отражения и преломления волны давления при прохождении границы пузырьковая среда - «чистая» жидкость при наклонном падении волны на границу раздела сред. Исследовался случай, когда газ внутри пузырьков взрывчатый. Установлено существенное уменьшение амплитуды начальной волны, способной инициировать детонацию в пузырьковой жидкости из-за интерференции волн на наклонной границе.

Представлена методика бесконтактной диагностики ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) на основе анализа акустических колебаний, генерируемых истекающей из сопла сверхзвуковой струей продуктов сгорания. Проведено экспериментальное исследование по определению давления в камере сгорания модельного ракетного двигателя на твердом топливе Е-5-0 с помощью неинвазивного метода контроля, использующего динамический микрофон, расположенный на заданном расстоянии от объекта исследования и регистрирующий акустические поля, создаваемые работающим двигателем. Экспериментально подтверждена возможность бесконтактного определения давления в камере сгорания по частоте акустических колебаний и уровню звукового давления, создаваемого струей продуктов сгорания модельного РДТТ. Показано удовлетворительное согласование результатов расчета давления со значением, зарегистрированным датчиком внутрикамерного давления.

Проведено исследование электроискрового инициирования термитных смесей на основе наноразмерных порошков алюминия и оксида меди. Получены данные о влиянии энергии электроискрового разряда на задержку воспламенения. При инициировании длинных цилиндрических образцов смеси искрой с малыми значениями тока зафиксированы два вида нестационарного горения. Первый вид определяется экспоненциальным характером достижения постоянной скорости горения. Второй вид характеризуется участками с неполным завершением реакции вдоль основного направления распространения. Для получения стационарных режимов с минимальным временем задержки воспламенения термитной смеси необходимо использовать разряд с энергией более 5 мДж на 1 мм² поверхности смеси.

Представлены экспериментальные данные по скорости изменения давления при горении аэровзвеси угольной пыли в замкнутом сферическом объеме при различных массовых концентрациях угольной пыли. На основе уравнений механики дисперсных сред в односкоростном однотемпературном приближении сформулирована физико-математическая модель горения аэровзвеси угольной пыли в замкнутом сферическом объеме. Скорость распространения волны горения относительно газовзвеси и скорость горения частицы угольной пыли являются параметрами модели и определяются путем согласования результатов расчетов с экспериментальными данными. Получено хорошее их согласие. Предложенный подход может быть использован для оценки влияния горения угольной пыли на интенсивность ударных волн в угольных шахтах при аварийных взрывах метана с участием угольной пыли.

На примере дизельного топлива впервые исследованы характеристики горения жидких углеводородов в струе перегретого водяного пара в условиях закрытого топочного пространства. Представлена модернизированная конструкция оригинального горелочного устройства малой мощности, основанная на принципе распыла топлива высокоскоростной струей пара, с возможностью регулировки подачи первичного и вторичного воздуха. Определены показатели вредных выбросов при изменении коэффициента избытка воздуха внутри топки. Впервые проведено сравнение разработанного горелочного устройства с серийным образцом жидкотопливного горелочного устройства- дизельной горелкой Weishaupt. Показано, что добавление перегретого водяного пара обеспечивает высокую полноту сгорания топлива и низкое содержание СО и NO_x в продуктах сгорания, отвечающее самым строгим европейским стандартам.

Проведены эксперименты с целью изучения процесса ударно-волнового инициирования детонации в чистом тетранитрометане и его смесях с ацетоном, нитробензолом и метанолом. Свечение детонационного фронта фиксировалось скоростными камерами в режиме щелевой развертки и покадровой съемки. Зафиксирован очаговый режим инициирования детонации как в чистом тетранитрометане, так и в его смесях с разбавителями. Установлено, что количество очагов, характер их возникновения, закономерности их роста и слияния зависят от природы разбавителей. Эволюция волновых профилей регистрировалась многоточечным лазерным интерферометром VISAR. Полученные профили скорости существенно отличаются от предсказываемых классической схемой инициирования и развития детонации при ударно-волновом воздействии.

С использованием интерферометра VISAR и электронно-оптической камеры НАНОГЕЙТ-22 проведены экспериментальные исследования структуры детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном. Показано резкое изменение характера течения в зоне реакции при концентрации разбавителя 10 ÷ 40 %, проявляющееся в уменьшении амплитуды химпика вплоть до его полного исчезновения. Практически во всем интервале концентраций, за исключением диапазона вблизи предельного значения 52 %, детонационные волны устойчивы. При приближении к предельной концентрации они теряют устойчивость, что проявляется в формировании как ячеистой структуры фронта, так и волн срыва реакции. Полученные экспериментальные зависимости скорости детонации от концентрации ацетона хорошо согласуются с термодинамическими расчетами.

При использовании метода многоточечного инициирования боковой поверхности цилиндрического заряда в сечении, перпендикулярном оси, формируется детонационная волна со сложной газодинамической структурой, имеющая форму многоугольника с вершинами в местах сопряжения волн. Стороны многоугольника всегда выпуклые по направлению к оси заряда. Для получения гладкой цилиндрической детонационной волны с обратной кривизной предложено использовать в точках инициирования специальные устройства- линзы из инертного материала. Экспериментально определены динамические характеристики материала, и обоснован метод построения профиля линзы. Проведено математическое моделирование работы узла инициирования и формирования цилиндрической детонационной волны в заряде. Показаны особенности работы одиночного узла инициирования и узла, входящего в состав экспериментальной сборки. Представлена динамика осесимметричного сжатия сходящейся детонационной волной, проведено ее сравнение с расчетами.

Зарегистрированы условия прекращения пламенного горения и термического разложения модельного лесного и торфяного пожара при воздействии водой, эмульсией пенообразователя (5 %), раствором бишофита (10 %), раствором ФР-Лес 01 (20 %), раствором антипирена (об. 5 %), раствором ОС-5 (15 %) и суспензией бентонита (5 %). Зарегистрированы температуры в процессе разгорания модельных очагов и тушения последних специализированными составами на основе воды. Установлены минимальные объемы огнетушащих составов и время, необходимое и достаточное для подавления пиролиза растительной биомассы. Определены минимальные плотности орошения модельных лесных и торфяных очагов составами на основе воды со специализированными добавками.