Л. К. Гусаченко, В. Е. Зарко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, gusachen@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: твердые ракетные топлива, нестационарное горение, математическое моделирование.
Страницы: 35-48
Кратко рассмотрены работы по нестационарным моделям горения твердых топлив, выполненные в последние годы. Модели разделены на “чисто одномерные” (классические и “феноменологические” с различными обобщениями подхода Зельдовича) и “неодномеpные”. В качестве последних фигурируют модели с локальной неодномерностью, которая всегда сопровождается локальной нестационарностью и вместе с последней может быть устранена осреднением. Основной недостаток нестационарных моделей горения твердых топлив, который не может быть поставлен в вину их авторам, — тот же, что и в случае стационарных моделей: недостаток детальной информации о химических и физических процессах в конденсированной фазе. Отмечена некорректность распространения “чисто одномерного” подхода на область неустойчивости. Возможные пути развития нестационарных (и квазистационарных) моделей горения твердых топлив для гомогенных составов могут быть связаны с учетом локальной неодномерности и нестационарности, вызванной неустойчивостью зоны подповерхностных реакций, и с проверкой возможности существования “химической” неустойчивости, способной вызвать аналогичную неодномерность и нестационарность.
Е. Н. Волков, А. А. Палецкий, О. П. Коробейничев
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, korobein@ns.kinetics.nsс.ru
Ключевые слова: структура пламени, гексоген, зондовая молекулярно-пучковая масс-спектрометрия.
Страницы: 49-62
Методом зондовой молекулярно-пучковой масс-спектрометрии исследована химическая структура пламени гексогена при давлении 1 атм. В пламени обнаружены пары гексогена, измерен профиль их концентрации в узкой зоне, прилегающей к поверхности горения. Кроме паров гексогена идентифицированы еще 10 веществ (H2, H2O, HCN, N2, CO, CH2O, NO, N2O, CO2 и NO2), измерены профили их концентраций. В пламени гексогена выделены две основные зоны химических реакций. В~первой, узкой зоне шириной 0.15 мм, прилегающей к поверхности горения, происходят разложение паров гексогена и реагирование NO2, N2O и CH2O с образованием HCN и NO. Во второй, широкой зоне шириной 0.85 мм идет реакция окисления HCN оксидом азота с образованием конечных продуктов горения. Проведен анализ состава конечных продуктов горения с энергетической точки зрения. На основе измеренного состава продуктов вблизи поверхности горения определена брутто-реакция газификации гексогена при давлении 1 атм. Проведены анализ и сравнение величин тепловыделения в конденсированной фазе, рассчитанных с помощью брутто-реакции газификации и уравнения теплового баланса на поверхности горения (с использованием данных микротермопарных измерений).
Представлена одномерная математическая модель процесса обжига известняка и горения кокса в реакторе с учетом кинетики физико-химических превращений. Модель позволяет получить распределения состава газовой фазы, температур твердой и газообразной фаз, массовых расходов по длине печи в зависимости от интенсивности подачи в печь воздуха, сырья и топлива, их начальной температуры, а также дисперсности кокса и известняка.
В. Г. Прокофьев, О. А. Бородатов, В. К. Смоляков 1Томский государственный университет, 634050 Томск, pvg@ftf.tsu.ru 2Томский научный центр СО РАН, 634021 Томск
Ключевые слова: фильтрационное горение, смесь газов, зажигание, инертная газовая “пробки”.
Страницы: 73-79
Проведено исследование фильтрационного горения пористого слоя при естественной фильтрации окислителя, разбавленного инертным компонентом. Решена задача о зажигании пористого слоя накаленной газопроницаемой поверхностью, определено время зажигания в зависимости от давления в реакторе и начальной пористости образца. Исследовано формирование инертной газовой “пробки”, препятствующей химическому взаимодействию. Показано, что средняя глубина превращения конденсированного реагента в пористом слое зависит от длины образца, пористости, давления газовой смеси и концентрации в ней инертного компонента.
А. И. Кирдяшкин, В. Д. Китлер, В. Г. Саламатов, Р. А. Юсупов
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск, maks@fisman.tomsk.ru
Ключевые слова: алюмотермическая реакция, гетерогенные системы, расплавы, капиллярная конвекция, горение, фазообразование.
Страницы: 80-84
С использованием видеосъемки и локальной пирометрии волны горения порошковой системы FeO—Al—Al2O3 и исследования закаленных продуктов получены новые данные о~динамических характеристиках фазообразования в процессе алюмотермической реакции с участием расплавов. Исследован капиллярный механизм конвективных процессов на стадиях реакционного превращения, сегрегации оксидного и металлического расплавов, формирования пористого продукта взаимодействия.
А. В. Федоров, Ю. В. Кратова, Т. А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, fedorov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: дифракция ударных волн, двухфазные течения, численное моделирование.
Страницы: 85-95
Численно исследована задача о прохождении ударной волной обратного уступа в газовзвеси. Метод расчета тестирован на аналогичной задаче в газе, получено хорошее согласование с известными экспериментальными и расчетными данными. Определено влияние интенсивности ударной волны, массовой загрузки смеси частицами и размера частиц на структуру течения в газовзвеси. Показано, что наибольшее отличие картины течения в двухфазной смеси от соответствующего течения в газе наблюдается в интервале времен, когда характерные размеры образующихся структур сопоставимы с масштабами зон релаксации.
А. А. Васильев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Gasdet@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: горение, детонация, критический диаметр дифракции, критические энергии инициирования.
Страницы: 96-101
Представлены расчетные и экспериментальные данные о важнейших параметрах горения и детонации этана, пропана и бутана в смеси с кислородом, воздухом при разбавлении их инертными газами и изменении начального давления.
К. Ф. Гребёнкин, М. В. Тараник, С. К. Царенкова, А. С. Шнитко
РФЯЦ, ВНИИ технической физики им. Е. И. Забабахина, 456770 Снежинск, k.f.grebyonkin@vniitf.ru
Ключевые слова: низкоскоростная детонация, горячие точки, двумерный гидрокод, порог инициирования, боковая разгрузка.
Страницы: 102-112
Рассматривается физическая модель низкоскоростной детонации в пластифицированном октогене, согласно которой низкоскоростная детонационная волна представляет собой комплекс из головной слабой ударной волны и следующей за ней волны сжатия. Этот комплекс формируется в результате совместного действия эффектов выделения энергии и разлета реагирующей среды. В двумерных расчетах воспроизведены основные особенности низкоскоростной детонации, наблюдаемые в экспериментах.
С.-Л. Ван, Д. Е, Ф. Гу
Центральная лаборатория по разработке технологии получения энергии по методу экологически чистого сжигания угля, Юго-восточный университет, 210096 Нанкин, провинция Цзянсу, Китай xinliangwang@seu.edu.cn, fangu@seu.edu.cn
Ключевые слова: детонация, модель ионизации, плазма, электрическая проводимость, неэмпирические методы (ab initio).
Страницы: 113-122
Представлена модель термической ионизации продуктов газовой детонации, улучшенная с использованием методов квантовой механики. Основное внимание уделено неэмпирическим квантово-механическим расчетам потенциальной энергии и статистических сумм продуктов детонации, результаты которых затем использовались для решения уравнения Саха для продуктов детонации в термодинамически равновесном состоянии. После этого рассчитывались электропроводность и другие физические параметры продуктов детонации газовых смесей H2/O2 и C2H2/O2. Сравнение результатов расчетов по предложенной модели с результатами расчетов по простой модели термической ионизации, а также с данными экспериментов показало, что рассматриваемая модель обеспечивает лучшее согласие с экспериментальными данными.
В. И. Пепекин, Б. Л. Корсунский, Ю. Н. Матюшин
Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991 Москва, kors@polymer.chph.ras.ru
Ключевые слова: взрывчатые вещества, фуроксаны, параметры детонации.
Страницы: 123-129
Проведены расчеты детонационных характеристик взрывчатых веществ класса фуроксанов. Показано, что фуроксаны, молекулы которых содержат другие эксплозофорные группы, имеют очень высокие значения параметров детонации. Высокая чувствительность фуроксанов, являющаяся их общим свойством, ценой некоторого снижения мощности может быть нивелирована путем повышения термодинамической стабильности за счет сопряжения фуроксанового цикла с бензольным кольцом и образования водородных связей. Перспективным является также создание на основе фуроксанов взрывчатых составов типа окислитель — горючее.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
