М. П. Бондарь
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, bond@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: динамическое нагружение, механизм деформирования, разнозернистые материалы, наноматериал, микроструктура
Страницы: 133-138
Исследованы особенности развития деформационных процессов в мелкозернистой меди в условиях градиентных динамических напряжений, позволяющих с большой достоверностью определить их механизм. Показано, что наблюдаемое в экспериментах резкое изменение свойств материалов с размером зерен меньше некоторого критического значения связано с межзеренным проскальзыванием в процессе деформирования. Установлено, что материалы с размером зерна 5÷50 мкм обнаруживают свойства, характерные для наноматериалов при изменении скорости деформации от 104 до 3 ⋅106 с-1.
В. Е. Козлов, А. М. Старик, Н. С. Титова
Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, 111116 Москва, star@ciam.ru
Ключевые слова: водородовоздушная смесь, синглетный кислород, ламинарное пламя
Страницы: 3-12
Анализируется возможность увеличения скорости распространения ламинарного пламени в водородовоздушной смеси при возбуждении молекул O2 в синглетное состояние a1Δg. Показано, что наличие в кислороде 10% молекул O2(a1Δg) приводит к заметному (до 50%) ускорению выгорания смеси. При этом увеличивается температура продуктов сгорания, а также концентрации H2O, NO и других компонентов смеси. Наибольшее влияние молекул O2(a1Δg проявляется при горении бедных смесей, наименьшее — богатых. Обусловлены эти эффекты интенсификацией цепного механизма при наличии в водородовоздушной смеси сверхравновесного количества возбужденных молекул O2(a1Δg).
М. Е. Топчиян
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, topch@hydro.nsc.ru Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: водородовоздушная смесь, состав и энтальпия продуктов горения, полнота сгорания, химическое равновесие по реакциям обмена
Страницы: 13-20
Проведен анализ принципиальной возможности приближенного восстановления химического состава при горении водородовоздушной смеси в конце тракта гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя по неполным данным эксперимента (измерениям концентрации радикала ОН и температуры) в предположении детального химического равновесия по реакциям обмена. В этом приближении получена замкнутая алгебраическая система уравнений, в которую входят концентрация радикала ОН и температура. Создана программа для численного решения этой системы с целью приближенного определения полноты реакции по измерениям температуры и концентрации радикала ОН. Для тестирования модели использованы результаты точного термодинамического расчета состояния Жуге и пересжатых волн для стехиометрической смеси водорода с воздухом и различных смесей с кислородом. В диапазоне давлений 0.2÷500 атм и температур 2500÷3500 К данный метод позволяет восстанавливать молекулярную массу и тепловыделение с точностью, достаточной для газодинамических расчетов.
Н. А. Какуткина
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, kktk@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: фильтрационное горение, монотопливо, горение жидкости, горение газа в трубке
Страницы: 21-30
Предложена одномерная двухтемпературная модель фильтрационного горения жидких монотоплив. В рамках данной модели проведен анализ режимов фильтрационного горения жидкого гидразина в узких трубках. Обнаружено два стационарных режима. В режиме I доминирующим механизмом переноса тепла от продуктов сгорания в предпламенную зону является теплопроводность по газу, в режиме II — конвективный межфазный теплообмен и теплопроводность по твердой фазе. Установлены параметрические области существования режимов.
В. Ю. Филимонов, К. Б. Кошелев
Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, 656038 Барнаул vyfilimonov@rambler.ru
Ключевые слова: тепловой взрыв, высокотемпературный синтез, реакционная диффузия, глубина превращения, теплоотвод
Страницы: 31-38
Методами математического моделирования в работе исследованы особенности формирования температурных и концентрационных полей при синтезе в режиме теплового взрыва в цилиндрическом реакторе. Расчет проведен с учетом плавления одного из компонентов, являющегося химически активным, в приближении отсутствия растворимости тугоплавкого компонента в расплаве легкоплавкого. Показано, что условия полного превращения исходных компонентов в объеме реагирующей смеси зависят от соотношения критерия Био системы, температуры окружающей среды и теплового эффекта реакции. Установлено, что после реализации теплового взрыва, который происходит при достижении фронтом плавления геометрического центра реактора, формируется фронт полного превращения, который движется от оси цилиндра к периферии, при этом скорость его движения замедляется. Рассчитана диаграмма критических значений критерия Био, при которых происходит полное выгорание компонентов во всем реакционном объеме.
В. П. Кобяков, Д. Ю. Ковалёв
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка, koba@ism.ac.ru
Ключевые слова: термитная смесь, продукты горения, закалка, фазовый состав
Страницы: 39-43
Рентгеновским методом исследован фазовый состав продуктов горения композиционной термитной смеси Fe2O3/TiO2/Al/С, в том числе при горении образцов в условиях охлаждения водой. Данные экспериментов сопоставлены с результатами термодинамических расчетов. Предложены вероятное объяснение причин углового смещения линии железа в рентгеновском спектре продуктов горения и механизм кристаллизации эвтектической смеси TiС + α-Fe из расплава тройной системы Ti/Fe/C. Обнаружено отклонение состава продуктов горения от равновесного, выражающееся в дефектности углеродной подрешетки карбида титана. Предложено вероятное объяснение дефицита углерода.
А. А. Зенин, С. В. Финяков
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва zenin31@list.ru
Ключевые слова: скорость горения, баллиститный порох, волна горения, чувствительность параметров, функции отклика, нелинейность
Страницы: 44-59
По данным микротермопарных измерений вычислены нелинейные функции отклика скорости горения второго порядка на пульсации давления для группы баллиститных порохов с добавками. Уточнен единый закон газификации баллиститных порохов. Введена классификация нелинейных функций отклика: выделено три типа отклика — вязкий, нормальный и критический. Показано, что более половины режимов горения взятых порохов имеют вязкий тип отклика — со слабой зависимостью от частоты и со слабовыраженным максимумом при резонансе. Проанализировано влияние состава порохов на функции нелинейного отклика. Рассмотрены особенности зависимостей нелинейного отклика от нового параметра — сдвига фаз между взаимодействующими модами. Показано, что ошибки при определении функций нелинейного отклика зависят от типа отклика и для большинства изученных режимов горения они малы. Приведены аргументы в пользу одномерности процесса в реакционном слое конденсированной фазы. Предложена гипотеза об околокритическом состоянии
В. В. Алёшин, Ю. М. Михайлов
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка, vva@icp.ac.ru
Ключевые слова: гетерогенные системы, волна горения, форма, перколяция
Страницы: 60-65
Изучено влияние содержания горючих частиц на пространственные формы существования волны горения в модельной системе <безгазовый термит — инертный материал>. Показано, что нижний концентрационный предел горения этой смеси связан с образованием трехмерного связывающего перколяционного кластера или с перколяционным фазовым переходом. Вблизи нижнего концентрационного предела горение модельных смесей проходит в режиме тления, когда отдельные очаги горения хаотично перемещаются по объему несгоревшего материала. При содержании термитных частиц в исходном составе выше 47% формируется неподвижная прогретая поверхность, по которой передвигаются отдельные раскаленные очаги горения. Перемещение этой поверхности по несгоревшему материалу происходит только локально в результате продвижения по ней очагов горения. Образованию такой единой прогретой поверхности соответствует возникновение второго перколяционного фазового перехода. При объемном содержании частиц термита в исходной смеси выше 70% отдельные очаги горения сливаются в единую поверхность послойного горения вследствие формирования третьего перколяционного фазового перехода.
Ю. М. Милёхин, Д. Н. Садовничий, А. А. Коптелов, Н. И. Шишов, А. К. Кузьмичёв, Е. А. Бутенко
ФГУП “Федеральный центр двойных технологий «Союз»“, 140090 Дзержинский, fcdt@monnet.ru
Ключевые слова: энергетическая композиция, нитроэфиры, перхлорат аммония, циклотетраметилентетранитрамин, гамма-облучение, электронное облучение, радиолиз
Страницы: 66-71
Методами газовой хроматографии, манометрии и ЭПР-спектроскопии изучено газовыделение, вызванное действием электронного и гамма-облучения на смесевые энергетические композиции и их активное горюче-связующее, состоящее из полиэфируретана, пластифицированного нитроэфирами. Показано, что при облучении такие наполнители, как перхлорат аммония и аэросил, способствуют разложению активного горюче-связующего, а циклотетраметилентетранитрамин выступает как инертный наполнитель. Обсуждаются возможные причины обнаруженных закономерностей.
Н. И. Полетаев, А. В. Флорко
Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, 65082 Одесса, Украина, incomb@ukr.net
Ключевые слова: двухфазный факел, алюминий, резонансная линия алюминия, спектральный анализ, температура газовой фазы
Страницы: 72-79
По атомарным и молекулярным спектрам излучения исследована зона горения стационарного ламинарного диффузионного факела частиц алюминия диаметром 4.8 мкм при массовой концентрации металла 0.4 кг/м3. Абсолютные измерения светимости секвенции полос AlO позволили определить температуру газовой фазы (3200 ± 100 К) и концентрацию паров AlO ((1.5 ± 0.5) · 1021 м-3) во фронте факела. На основании анализа данных измерений интенсивности резонансной линии алюминия и ее контура сделан вывод о том, что частицы металла горят индивидуально, образуя микропламена. Выполнены также оценки размера зоны горения индивидуальной частицы и температуры газовой фазы вблизи частицы (3150 ±: 200 К). Проанализированы некоторые особенности механизма горения мелких частиц алюминия в пылевом пламени. Продемонстрированы возможности спектральных методов исследования для изучения тепловой и концентрационной структур пылевых пламен.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
