Главная – Журналы – Поиск по журналам

Показано влияние диаметра и высоты реакционного объема на горение смесей CrO₃/Cr₂O₃/C/Al и CrO₃/Cr₂O₃/B₂O₃/Al. Определены пределы гравитационной сепарации по высоте и диаметру металлической и оксидной фаз в расплаве продуктов горения. Для объяснения полученных результатов предложена качественная модель процесса, в которой жидкофазное состояние среды во фронте и за фронтом горения определяет особенности процессов, протекающих в изученных системах.

Метод гомотопического анализа использован для определения профилей концентрации и скорости частиц при распространении пламени по двухфазной среде, состоящей из пылевидных микрочастиц железа и воздуха. Показано, что концентрация частиц возрастает при приближении к ведущему фронту горения. Рост концентрации частиц над зоной горения оказывает заметное влияние на нижний предел воспламенения пылевидного облака горючей смеси. Полученные результаты находятся в хорошем согласии с опубликованными экспериментальными данными.

На основе статистического подхода исследовано влияние случайного поля температуры среды на границы тепловой устойчивости частицы с химической экзотермической реакцией. Флуктуации температуры среды моделируются пространственно-однородным статистически-стационарным случайным процессом Гаусса с конечным временем затухания автокорреляционной функции. Методом функционального дифференцирования получено замкнутое уравнение для плотности вероятности температуры частицы. С использованием обратного уравнения Колмогорова для плотности вероятности перехода исследован стохастический дрейф в пространстве температур, приводящий частицу к достижению критической температуры начала теплового взрыва. На основе численного решения уравнения для плотности вероятности температуры частицы показано, что стационарное распределение вероятности имеет бимодальную структуру. Исследовано влияние времени тепловой релаксации частицы и временного интегрального масштаба флуктуаций температуры среды на процесс потери тепловой устойчивости частицы с объемным тепловыделением.

Выполнен анализ работ, опубликованных в российских журналах в 2008&ndash:2010 гг. и посвященных установлению механизма горения октогена. Высказаны предположения о причинах расхождения трактовок экспериментальных и теоретических результатов. На основании проведенного анализа сделан вывод, что наиболее обоснованным представляется механизм горения октогена, в котором ведущая роль в широком интервале давлений отводится реакции разложения в расплаве при температуре поверхности.

Построена математическая модель неизотермического синтеза прекурсоров в смеси двух реагентов при механической обработке в мельницах. Модель учитывает измельчение и агломерацию частиц, формирование межфазной реакционной поверхности, кинетику химического превращения, изменение

Развивается подход к управлению процессами горения газов, включая переход дефлаграции в детонацию на основе использования систем с сопротивлением—пористых сред, периодических препятствий, шероховатых труб и др. При горении газов в этих системах возможны разнообразные физико-химические взаимодействия горения с ними: межфазный теплообмен, включая срыв горения, гашение пламени в наиболее быстрых пульсациях (струях), турбулизация смеси, генерация волн давления в зоне пламени, образование "горячих очагов" и др. В результате этих взаимодействий в системах с сопротивлением реализуется ряд стационарных режимов с равномерной скоростью распространения тепловых волн—режимы низких, высоких и звуковых скоростей, низкоскоростная детонация, нормальная детонация с потерями тепла и импульса. В качестве примеров систем с сопротивлением рассмотрены системы с пористыми средами и периодическими препятствиями. Показано, что при учете эффектов чисел Льюиса стационарные скорости в режиме высоких скоростей для систем CH₄/воздух, C₃H₈/воздух, H₂/воздух в широких диапазонах параметров объединяются в координатах (Re–Pe) в виде единой зависимости Re = 6&mdot:10^-4Pe³ для систем с пористыми средами. Стационарные скорости в режиме звуковых скоростей для систем C₃H₈/воздух, H₂/воздух объединяются в тех же координатах в виде единой зависимости Re = 120Pe^4/3 для систем с пористыми средами и периодическими препятствиями. Аналитически найдено условие генерации давления в зоне пламени режима звуковых скоростей. Обсуждаются проблемы, возникающие при практической реализации подхода управления высокоскоростными процессами горения в системах с сопротивлением.

Формирование ячеистой детонации в полидисперсных взвесях мелких частиц алюминия в кислороде исследуется методами численного моделирования. Анализируется влияние распределения частиц по размерам на характер и масштаб ячеистых структур. Переход плоской детонации в ячеистую моделируется двумя способами: путем развития малых возмущений на фронте и при прохождении детонационного фронта через разрыв сечения канала. Характер ячеистых структур не зависит от способа формирования и имеет признаки вырождения в полидисперсных смесях. С увеличением разброса в размерах частиц ячеистая детонация приближается к плоской. В смесях со значительной дисперсией размеров частиц происходит устойчивое распространение плоской волны детонации. Критическая доля доминирующей фракции для реализации полного вырождения в трех- и пятифракционных взвесях одинакова.

Численно и приближенно-аналитически исследованы динамика прогрева и параметры теплового зажигания прозрачного конденсированного вещества импульсом излучения, поглощаемого находящимися в веществе оптическими микронеоднородностями, в широком диапазоне длительностей импульса. Для квазистационарного режима нагрева микронеоднородностей получена аналитическая зависимость критической для зажигания плотности мощности излучения от формально-кинетических параметров химического процесса и радиуса поглощающей излучение частицы. Проведено сравнение полученных критических энергетических характеристик зажигания с экспериментальными данными по порогам инициирования азида свинца лазерными импульсами различной длительности.

Исследовано поведение азидов серебра и свинца (пластинчатые и нитевидные кристаллы, прессованные порошки) при инициировании взрывного разложения под действием импульса лазерного излучения. Измерены энергетические пороги инициирования при облучении на длинах волн 1064, 532, 354.7 и 266 нм, соответствующих четырем гармоникам лазерного излучения. Облучение проводилось в условиях, когда поверхность образцов была открытой либо прикрыта прозрачным диэлектриком (кварцевая пластина) с усилием прижатия до 5&mdot:10⁸ Н/м². В области прозрачности матрицы азидов тяжелых металлов (первая и вторая гармоники излучения) прикрытие поверхности не оказывало большого влияния на энергетический порог инициирования, тогда как в области собственного поглощения (четвертая гармоника) обнаружена сильная зависимость порога инициирования от условий воздействия на поверхность (открыта/закрыта). Результаты обсуждаются с позиции влияния прозрачной подложки на газодинамическую разгрузку теплового очага, который в области собственного поглощения формируется при поглощении лазерного излучения в тонком приповерхностном слое.

Проведены экспериментальные исследования параметров детонации в монокристаллах тэна и октогена. Зарегистрированы параметры состояния