С. В. Костин1, П. М. Кришеник1, Н. И. Озерковская1, А. Н. Фирсов2, К. Г. Шкадинский2 1Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка 2Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, shkad@icp.ac.ru
Страницы: 3-13
На примере горения порошка титана исследован ячеистый режим фильтрационного горения пористых энергетических составов, взаимодействующих с активным газовым реагентом и образующих конденсированные продукты реакции. Предложен простой и визуально доступный квазидвумерный экспериментальный анализ нелинейной динамики распространения фронта горения с регулируемым фильтрационным транспортом газа. В условиях недостатка газового реагента и неустойчивости плоский фронт фильтрационного горения распадается на изолированные ячейки экзотермического химического взаимодействия, распространяющиеся в пульсирующем режиме. Дана трактовка полученных результатов в рамках модели теплофильтрационной устойчивости фронта фильтрационного горения.
Представлена математическая модель фильтрационного горения газов, учитывающая теплопроводность, диффузию и интенсивный межфазный теплообмен. Используется аппроксимация температурной зависимости скорости химической реакции в виде δ-функции и учитывается коэффициент термического расширения газов за фронтом горения. Методом малых возмущений проведен анализ нестационарных режимов горения. Найдены границы продольной и пространственной устойчивости стационарных режимов волны фильтрационного горения. Наряду с другими соотношениями, вдоль границы устойчивости получена зависимость числа Льюиса от коэффициента термического расширения смеси газов.
Ф. С. Палесский1, С. С. Минаев1, Р. В. Фурсенко1, В. К. Баев1, А. И. Кирдяшкин2, В. М. Орловский3 1 теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск palesskiy@itam.nsu.ru 2Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634055 Томск 3Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055 Томск
Страницы: 21-27
В рамках одномерной диффузионно-тепловой модели теоретически исследованы характеристики радиационного теплового потока из расширяющегося микроканала, в котором происходит горение предварительно перемешанной смеси газов. Полученные результаты обобщены на случай горения газа в пористой среде, состоящей из набора отдельных, регулярно упакованных микроканалов. Показано, что при расчете эффективности радиационных пористых горелок и при моделировании стабилизации пламени внутри пористой среды необходимо учитывать радиационный поток из подповерхностных слоев пористого тела.
В рамках феноменологической теории нестационарного горения рассмотрено горение гомогенных конденсированных энергетических материалов (КЭМ) с искривленной поверхностью горения. Найдена зависимость скорости горения от кривизны поверхности горения. Показано, что существует предельное значение кривизны поверхности, выше которого самоподдерживающееся горение невозможно. Эта предельная кривизна зависит от теплофизических и баллистических характеристик КЭМ. Показано, что существование предельной кривизны поверхности горения позволяет объяснить критические условия горения гомогенных КЭМ. На основе этой гипотезы рассчитаны критические диаметры горения нескольких гомогенных КЭМ. Результаты расчетов хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.
Д. М. Икорников, В. Н. Санин, В. И. Юхвид
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 42432 Черноголовка, svn@ism.ac.ru
Страницы: 91-97
Исследованы закономерности горения в режиме СВС составов термитного типа в виде тонких слоев, когда не происходит образования сплошного слоя литых продуктов. Показано, что горение тонких слоев высокотемпературных составов может сопровождаться практически полным диспергированием жидкофазных продуктов горения. Высота засыпки и калорийность смеси являются эффективными параметрами для управления размером диспергированных частиц литых продуктов синтеза. Установлено, что макроструктура продуктов синтеза формируется непосредственно вблизи волны горения путем коалесценции
А. В. Фёдоров, А. В. Шульгин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, fedorov@itam.nsc.ru, shulgin@itam.nsc.ru
Страницы: 98-100
Предложена точечная полуэмпирическая математическая модель, удовлетворительно описывающая экспериментальные данные по зависимости времени задержки воспламенения насыпки частиц железа в устройстве быстрого сжатия от температуры окружающей среды.
С. А. Кинеловский, К. К. Маевский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск skin@hydro.nsc.ru, konstantinm@hydro.nsc.ru
Страницы: 101-109
Предложена модель, позволяющая в односкоростном и однотемпературном приближениях, а также в предположении одинакового давления для всех фаз рассчитать поведение пористых порошковых смесей при ударно-волновом нагружении. В модели учитывается наличие газа в порах. Проведено сравнение результатов расчетов с известными экспериментальными данными для сплошных и пористых сред (ударные адиабаты, двойное сжатие ударными волнами и адиабатическая разгрузка). Результаты расчета очень хорошо согласуются с данными эксперимента, в том числе для двух- и трехкомпонентных (по числу конденсированных фаз) смесей.
Предложен бесконтактный метод измерения электрической проводимости немагнитных металлов и сплавов в условиях импульсного нагружения, основанный на экспериментальном определении характера затухания вихревых токов в исследуемом образце, представляющем собой диск фольги конечных размеров. Дано теоретическое обоснование предлагаемого метода. Проведены эксперименты по определению проводимости меди при давлениях до 16 ГПа.
Л. Чжоу, Чж.-Ю. Се, С.-С. Вэй
Государственная лаборатория взрывных процессов и технологий Пекинского технологического института, Пекин 100081, Китай, zhoulin@bit.edu.cn, cexxwei@bit.edu.cn
Страницы: 117-122
Проведена серия экспериментов по сравнению затухания подводной ударной волны от нового малочувствительного алюминийсодержащего мощного взрывчатого вещества (ВВ) типа RS и от известных взрывчатых веществ ТНТ, JH-14 и PBXN-111. Предложена новая модель с единым функциональным выражением для зависимости давления от времени. Показано, что новая модель применима как для алюминизированных, так и для идеальных ВВ. Коэффициенты корреляции для аппроксимирующих кривых, проверенные на тысячах данных для различных ВВ, достигают значений выше 0.99. Энергия подводной ударной волны от PBXN-111 и ТНТ, рассчитанная по новой модели, хорошо согласуется с опубликованными экспериментальными данными. Ударная энергия нового состава RS на 13.4 % больше, чем у PBXN-111. Установлено, что возможности состава RS по генерации подводных ударных волн выше, чем у других взрывчатых веществ (ТНТ, JH-14 и PBXN-111).
Проанализированы рентгенодифракционные картины ударно-сжатых образцов хлористого калия и α-кварца в целях оценки физического состояния вещества в области сосуществования фаз и влияния времени релаксационного процесса на положение экспериментальных точек адиабаты Гюгонио в этой области. Экспериментальные результаты согласуются с интерпретацией, согласно которой состояние вещества на переходной кривой, соединяющей адиабаты Гюгонио исходной фазы и фазы высокого давления, можно представить как состояние вещества с незавершенным релаксационным процессом. Степень незавершенности определяется отношением времени пребывания вещества на ударном фронте к полному времени протекания релаксационного процесса.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
