А.И. Задорин, Н.А. Задорин
Омский филиал Института математики Сибирского отделения Российской академии наук, ул. Певцова, 13, 644099, Омск zadorin@ofim.oscsbras.ru, nik-zadorin@yandex.ru
Ключевые слова: функция одной переменной, погранслойная составляющая, большие градиенты, определенный интеграл, неполиномиальная интерполяция, квадратурная формула, оценка погрешности
Страницы: 313-323
Построение квадратурных формул Ньютона-Котеса основано на приближении подынтегральной функции полиномом Лагранжа. В случае функции с погранслойной составляющей применение таких формул может привести к большим погрешностям. В работе строится аналог формулы Ньютона-Котеса с четырьмя узлами. Построение основано на использовании неполиномиальной интерполяции, точной на погранслойной составляющей. Получены оценки точности квадратурной формулы, не зависящие от градиентов погранслойной составляющей. Проведены численные эксперименты.
Предложены A(α)-устойчивые численные методы (AЧМ) при числе шагов k ≤ 7 для решения жестких начальных задач (НЗ) в обыкновенных дифференциальных уравнениях (ОДУ). Предлагаемые дискретные схемы получены из их эквивалентных непрерывных схем. Масштабная временная переменная t в непрерывном методе, которая определяет дискретные коэффициенты дискретного метода, выбирается таким образом, чтобы гарантировать, что дискретная схема имеет высокий порядок и A(α)-устойчивость. Мы выбираем значение α, для которого предлагаемые схемы абсолютно устойчивы. Установлено, что точность новых алгоритмов сравнима с точностью формулы дифференцирования назад (ФДН), которая обсуждается в [12] и реализует Ode15s в программах Matlab.
Ю. М. Михайлов, В. В. Алешин, В. Н. Леонова
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, vva@icp.ac.ru
Ключевые слова: нитрат целлюлозы, балластированные энергетические системы, низкотемпературное беспламенное горение, критический диаметр.
Страницы: 98-102
В системах, наполненных инертными добавками, горение нитрата целлюлозы (НЦ) протекает в беспламенном низкотемпературном режиме с малой линейной скоростью. При нормальной температуре показатель степени в законе горения НЦ в балластированных смесях в интервале давлений 0.1÷10 МПа в несколько раз ниже, чем в случае чистого НЦ, и составляет 0.23. Установлен качественный и количественный состав газообразных продуктов беспламенного превращения НЦ. Отмечено, что он примерно соответствует литературным данным для продуктов термического разложения НЦ при относительно низких температурах. Исходя из этого, а также из факта слабой зависимости скорости горения НЦ от давления в балластированных системах высказано предположение, что процесс в данных условиях контролируется превращением энергетического компонента преимущественно в конденсированной фазе. Показано, что в случае композита на основе НЦ, карбида кремния и полимерного связующего для образцов диаметром 10÷25 мм наличие бронировки практически не сказывается на параметрах горения. Горение этой же смеси при меньших диаметрах небронированных образцов происходит в неустойчивом режиме. Наличие бронировки приводит к четкому проявлению критического диаметра горения в исследованных системах.
В. Ф. Проскудин, Е. Н. Беляев
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров, proskudin@dep19.vniief.ru
Ключевые слова: горение, удлинение образцов, скорость горения, передача горения через преграду
Страницы: 103-109
На примере гетерогенной системы Ti + C + 20 % TiC изучена динамика роста высоты прессованных образцов при горении в условиях воздействия на торцы образцов сжимающего усилия постоянной величины. Получено, что в исследованном диапазоне сжимающих усилий 0.1÷2 кг/см2 рост высоты горящих образцов во времени подчиняется линейному закону, причем при воздействии сжимающего усилия ≈0.1 кг/см2 рост высоты образца составляет ≈100%, а при воздействии усилия ≈2 кг/см2 — около 25%. При этом использованный метод измерения динамики роста высоты образцов при горении оказался полезным инструментом для экспериментального определения как времени горения образцов, так и времени задержки передачи горения через преграду.
Ф. А. Быковский1, Е. Ф. Ведерников1, С. В. Полозов2, Ю.~В. Голубев1 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, bykovs@hydro.nsc.ru 2Институт геофизики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: самовоспламенение, пережигаемые проволочки, инициирование детонации, топливо, вихревая камера сгорания, непрерывная спиновая детонация
Страницы: 110-120
Впервые в управляемом режиме раздельной подачи топлива водород — воздух в плоскорадиальную вихревую камеру осуществлены режимы самовоспламенения образующейся топливной смеси с быстрым (0.2 мс) переходом в детонацию. Самовоспламенение возникает в области стехиометрии с небольшим (до 6÷30%) обогащением смеси водородом и, как правило, в дозвуковом потоке. Определены энергии гарантированного инициирования детонации для камер различной геометрии с различным соотношением топливных компонентов путем использования теплового импульса при пережигании проволочки электрическим током. Гарантированное возбуждение детонации реализуется энергией 0.1 Дж. Выяснено, что основной вклад энергии в поток смеси происходит на стадии испарения (ионизации) меди пережигаемой проволочки. Обнаружено затухание непрерывного спинового детонационного режима при уменьшении выходного сечения камеры. В режиме горения, как детонационного, так и обычного турбулентного, давление на периферии вихревой плоскорадиальной камеры уменьшается, а у выхода из отверстия увеличивается по сравнению с режимом истечения холодных топливных компонентов.
Э. Р. Прууэл1, Л. А. Мержиевский1, К. А. Тен1, П. И. Зубков1, Л. А. Лукьянчиков1, Б. П. Толочко2, А. Н. Козырев3, В. В. Литвенко3 1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск pru@hydro.nsc.ru, merzh@hydro.nsc.ru 2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630090 Новосибирск 3Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: взрывчатые вещества, синхротронное излучение, детонация, распределение плотности
Страницы: 121-131
Приводятся описание методики и результаты применения скоростной рентгеновской томографии для восстановления распределения плотности продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ по данным измерений, проводимых с помощью синхротронного излучения. Данные, полученные для цилиндрического заряда диаметром 12.5 мм из прессованного тротила плотностью 1.6 г/см3, сравниваются с результатами решения соответствующей газодинамической задачи о стационарной детонации. Установлено качественное и удовлетворительное количественное согласие экспериментальных и расчетных результатов. Анализируются особенности использованной методики и полученного распределения. Указывается, что методика в целом и полученные результаты могут быть использованы для тестирования, уточнения известных и построения новых уравнений состояния продуктов детонации.
К. Н. Панов, В. А. Комрачков, И. С. Целиков
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, Институт экспериментальной газодинамики и физики взрыва 607190 Саров, root@gdd.vniief.ru
Ключевые слова: ударная волна, детонационная волна, ударно-волновая чувствительность, рентгенография, инициирование ВВ, возбуждение детонации, распределение плотности
Страницы: 132-139
Приведены результаты экспериментальных исследований методом импульсной рентгенографии процесса столкновения ударных и детонационных волн во взрывчатом веществе на основе октогена. По рентгеноснимкам определены характерные особенности процесса взаимодействия волн, выявлены качественные отличия процессов формирования и развития детонации во взрывчатом веществе, предварительно сжатом слабой ударной волной, и в невозмущенном взрывчатом веществе.
В. А. Левин1, Г. Д. Смехов2, А. Н. Хмелевский2 1Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток. 2Институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119192 Москва, smekhov@imec.msu.ru
Ключевые слова: авиационный керосин, равновесное сгорание, моделирование, метан, ацетилен
Страницы: 3-7
Показана возможность моделирования состава и параметров состояния газа, образующегося в результате равновесного сгорания авиационного керосина в воздухе, путем определения тех же величин для определенной смеси углеводородных горючих. В качестве таковой может быть смесь равных количеств метана и ацетилена. Рассчитанный равновесный состав для модельной смеси в точности совпадает с составом продуктов сгорания керосина при одинаковых значениях давления (или плотности), температуры и коэффициента избытка окислителя. При сгорании керосина и модельной смеси в режиме с постоянным давлением (или плотностью) можно обеспечить удовлетворительное совпадение температур конечных продуктов и их составов, если в качестве окислителя для смеси использовать обедненный кислородом воздух.
Л. Н. Бортников
Тольяттинский государственный университет, 445667 Тольятти, lnbort@yandex.ru
Ключевые слова: углеводородное топливо, водород, топливная смесь, коэффициент избытка воздуха, горение, границы горения
Страницы: 8-15
Приведены результаты анализа экспериментальных данных, полученных при исследовании сжигания бензоводородовоздушной смеси в цилиндре поршневого двигателя. Показана зависимость полноты сгорания смеси от количества водорода в топливной композиции, ее состава и физико-химических свойств, в частности, определены условия добавок водорода в бензовоздушную смесь с активным химическим действием на процесс горения и действием водорода как дополнительного горючего компонента. Предложена безразмерная универсальная зависимость, позволяющая однозначно определять исходный состав топливной композиции (соотношение водорода и бензина) для обеспечения процесса сжигания топливной смеси на бедной границе горения.
C. С. Минаев, Р. В. Фурсенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, minaev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пределы распространения, микросистемы, термоэлектричество
Страницы: 15-22
Исследованы стационарные режимы горения и выполнены оценки эффективности энергопреобразующей системы, представляющей собой канал с термоэлектрическими преобразователями, расположенными в стенках. Внутри канала происходит горение предварительно перемешанной смеси газов. Показано, что для достижения максимальной эффективности энергопреобразования в малоразмерном устройстве свойства термоэлектрических материалов, геометрия устройства и другие параметры должны быть согласованы с внутренней структурой пламени. В частности, показано, что эффективность энергопреобразования в малоразмерном устройстве может быть выше, чем у аналогичного крупномасштабного устройства, и что максимальная эффективность достигается вблизи пределов существования пламени.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
