Главная – Журналы – Поиск по журналам

Экспериментально исследуется горение в зазоре между двумя тонкими круглыми пластинками с центральной точечной подачей газа. Показано существование нескольких режимов. При больших расходах наблюдается неустойчивое пульсирующее горение. С уменьшением расхода при определенных условиях происходит переход в режим спинового горения. При достаточно малом расстоянии между пластинами может реализоваться так называемый режим горения с избытком энтальпии в условиях расходящегося потока газа.

Численно исследуются форма и распространение нестационарных гомогенных пламен в узких каналах с адиабатическими и изотермическими стенками. Рассматривается одностадийная глобальная реакция, моделирующая стехиометрическую ацетиленовоздушную смесь. Численные результаты показывают, что как методы зажигания, так и тепловые граничные условия оказывают влияние на образование и форму пламени. Пламя сохраняет форму тюльпана в течение всего процесса распространения через канал в случае, если используется зажигание плоскостью, тогда как при искровом зажигании оно сохраняет грибовидную форму. В случае изотермических холодных стенок пламя не может все время сохранять единую тюльпанообразную или грибообразную форму: при зажигании плоскостью происходит переход от тюльпанообразной формы к грибообразной по мере распространения пламени от одного конца канала к другому, а при искровом зажигании — наоборот. Показано также, что теплопотери в холодные стенки оказывают двойственный эффект на образование тюльпанообразного пламени. Проведен систематический анализ распространения и гашения пламени в узких каналах различной высоты. Предложен критерий, позволяющий судить о состоянии частичного или полного гашения пламени, названный критерием распространения и гашения пламени в узких каналах.

Проведено моделирование химических процессов при неполном окислении тяжелых углеводородов в многофазных неидеальных системах. Создана программа расчета состава продуктов неполного окисления углеводородов с использованием равновесной и кинетической моделей расчета с учетом неидеальности газовой фазы и неидеальности растворов. С целью оптимизации выхода водорода при неполном окислении эйкозана (C₂₀H₄₂) в присутствии воды в сверхкритической области состояния системы проведены расчеты выхода продуктов по равновесной и кинетической моделям. Результаты расчетов по кинетической модели сравниваются с экспериментальными данными.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований гетерогенных цепных процессов на кварце. Выполнен расчет воспламенения гремучей смеси в кварцевом реакторе в условиях сильного гетерогенного отрицательного взаимодействия цепей в кинетической и диффузионной областях. Разработан экспериментально энергетический критерий, позволяющий выделить круг реакций с повышенной вероятностью гетерогенного развития цепей на кварце. Исследованы возможности образования атомов и радикалов на поверхности кварца и условия их выхода в объем. Проанализирована возможность выхода атомов водорода в объем с микропористой поверхности SiO₂.

Аналитически исследована система уравнений, описывающая взаимодействие одиночной частицы или плотной совокупности частиц в однотемпературном приближении с окислителем в случае роста слоя продукта по параболическому закону. Показано, что переход с нижнего режима реагирования (режим с максимумом) к верхнему (режим монотонного роста температуры) происходит скачком при непрерывном изменении параметра воспламенения. Полученное критическое значение указанного параметра на 7% отличается от значения, полученного при численном моделировании.

Разработана распределенная математическая модель воспламенения частицы магния с учетом гетерогенной химической реакции и области теплового влияния частицы на газ. Найдено решение задачи в стационарном случае, что позволило расширить классификацию тепловой истории системы “частица — газ”. Предложен численный метод решения рассмотренного класса краевых задач воспламенения магниевых частиц, и верифицирована математическая модель по зависимости времени задержки воспламенения от числа Нуссельта. Выявлен предельный размер газового слоя вблизи частицы, определяющего режим воспламенения. Показана устойчивость некоторых режимов нагрева относительно конечных и инфинитезимальных возмущений, возможность управления процессом воспламенения с помощью высокочастотного теплового воздействия на неустойчивые состояния системы “частица — газ”.

Рассмотрен процесс высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения Ni₃Al в условиях теплового взрыва порошковой смеси 3Ni + Al под давлением. В рамках математической модели выполнены количественные оценки дисперсности зеренной структуры синтезированного интерметаллида.

Исследован процесс азотирования ферросилиция в режиме горения. Установлено, что путем разбавления исходного сплава конечным продуктом, а также введением галоидных солей аммония и магния можно увеличить глубину превращения и получить двухфазный продукт горения, состоящий из нитрида кремния и железа. Показано, что процесс азотирования ферросилиция осуществляется в интервале температур от 900 °С до температуры горения и является многостадийным. Температура начала взаимодействия ферросилиция с азотом совпадает с температурой фазового перехода α-лебоит → β-лебоит.

Исследованы макро- и микроморфология продуктов горения смеси порошков Fe₂O₃/TiO₂/Al в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Обнаружены существенные различия в структуре образующихся продуктов при изменении соотношений между компонентами системы. Предложен механизм формо- и фазообразования, позволяющий с единых позиций объяснить наблюдаемые различия.

Изучены закономерности горения смеси термитного типа Fe₂O₃ + 2Al + γCr₂O₃. Определены пределы жидкофазного горения и сепарации оксидной и металлической фаз в конечных продуктах. Показано, что оксид хрома слабо конкурирует с оксидом железа в окислительно-восстановительной реакции с алюминием и участвует, главным образом, в формировании оксидной фазы.