Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты моделирования структуры пламени HNF. На основе анализа литературных данных по термическому разложению и горению HNF сделан вывод о протекании процесса диссоциативного испарения HNF по каналу HNF_liq → (N₂H₄)_g + (HC(NO₂)₃)_g. При моделировании структуры пламени рассмотрен детальный кинетический механизм, состоящий из 47 компонентов и 283 элементарных реакций. Его составными частями являются механизмы разложения гидразина (N₂H₄)_g и тринитрометана (HC(NO₂)₃)_g (нитроформа, NF_g ), поступающих с поверхности горения по каналу диссоциативного испарения. В процессе моделирования рассмотрены различные каналы разложения NF_g с участием радикалов HC(NO₂)₂, HCNO₂, HC(O)NO₂. Расчеты структуры пламени HNF выполнены при давлениях 0.4, 1 и 5 атм с использованием данных по составам продуктов на поверхности горения, соответствующим развитой реакции в конденсированной фазе и согласованным с химическим составом и энтальпией образования HNF. Как следует из расчетов, газофазная реакция нитроформа с гидразином (и частично с аммиаком) обеспечивает в зоне пламени, прилегающей к поверхности горения, повышение температуры от ее значения на поверхности до ÷ 1300 К. Дальнейший рост температуры в пламени связан с реакцией в смеси H₂O/N₂/N₂O/NH₃/NO/NO₂/HNO₂/CO/CO₂/HCNO/HCN. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными по тепловой и химической структуре пламени HNF.

Измерены скорости горения гексогена и профили температуры в волне при широкой вариации давления и начальной температуры. Найдены параметры волн горения. Показано, что газовая фаза гексогена имеет однозонную структуру. Существует два режима горения гексогена: основной, при p>0.1 МПа, и особый, при p ≤ 0.1 МПа. Получены основные характеристики этих режимов и области волны, главным образом определяющие скорость горения. Оба режима характеризуются широкими зонами реакции в газовой фазе. На горящей поверхности процессы испарения и разложения конденсированной фазы протекают одновременно. Оценена доля термического разложения в реакционном слое этой фазы. Найдены законы газификации (пиролиза) гексогена в волне горения, которые оказались такими же, как и для октогена. Получены распределения скорости тепловыделения в волне горения — в реакционном слое конденсированной фазы и в газовой фазе. Измерена чувствительность скорости горения к начальной температуре.

Дан краткий обзор методов модификации металлического горючего для смесевых твердых топлив, включая нанесение покрытий на частицы алюминия (капсулирование). Сформулированы требования к материалу покрытий. Посредством термодинамических расчетов показано, что некоторые фторсодержащие покрытия понижают содержание конденсированной фазы в продуктах сгорания топлива без уменьшения удельного импульса. Предложена математическая модель воспламенения одиночной капсулированной частицы. Расчетами установлено уменьшение времени воспламенения частицы алюминия с фторсодержащим покрытием.

Установлено, что при взаимодействии компонентов в системе Si—C—N₂ в режиме горения можно получить композит Si₃N₄/SiC с массовым содержанием SiC 5 ÷ 60% и доминирующим содержанием β-модификации нитрида кремния. Выявлено, что путем разбавления исходной смеси конечными продуктами можно повысить долю α-Si₃N₄, однако это приводит к появлению некоторого количества непрореагировавшего кремния в продуктах. Показано, что применение химической активации позволяет в одностадийном режиме получить композит Si₃N₄/SiC с любым содержанием индивидуальных компонентов (от 0 до 100%), а также чистый карбид кремния.

Задача о распространении стационарного фронта превращения в вязкоупругой среде решается методом сращиваемых асимптотических разложений в приближении малых деформаций. Предполагается, что поток тепла удовлетворяет закону Фурье, а компоненты тензоров напряжений и деформаций связаны соотношениями Максвелла, включающими сдвиговый коэффициент вязкости. Найдены температура продуктов и скорость распространения стационарного фронта реакции. Решение задачи получено для предельных случаев малого и большого времени релаксации вязких напряжений. Показано, что в модели существуют различные режимы распространения фронта реакции, как и в связанных моделях твердофазного горения для термоупругого тела, а вязкие напряжения вносят дополнительные особенности.

Выполнены дилатометрические исследования при фронтальном горении в воздушной среде прессованных образцов состава 3Cu—Al. Полученные результаты сопоставлены с данными по структурным превращениям, происходящим в горящих образцах того же состава. Предложен неравновесный механизм процессов, протекающих в горящих и остывающих образцах. Проанализированы причины изменения размеров образцов при их горении.

В сверхзвуковом потоке водородно-воздушной смеси детально исследованы поля газодинамических параметров и химической однородности смеси в различных сечениях канала, а также процессы возбуждения и распространения детонационной волны в направлениях навстречу и вдоль потока. Установлено, что скорость детонационной волны относительно потока смеси отличается от расчетной скорости Чепмена — Жуге для покоящейся смеси: при распространении вверх по потоку скорость волны завышена, а при движении вниз по потоку — занижена. Высказаны некоторые гипотезы о причинах отклонения экспериментальной скорости от расчетной.

Измерены уровни вибраций стенки детонационной камеры кольцевой цилиндрической геометрии проточного типа в области вращения детонационной волны и шумов на расстоянии 1 м. Выяснено, что при непрерывной спиновой детонации смеси водород — воздух они не превышают значений, присущих обычному турбулентному сжиганию в этой камере тех же расходов топлива.

Для ряда порошковых материалов, материалов подложки, размеров стволов установок и составов взрывчатых газовых смесей рассчитаны максимально достижимые прочности адгезии и когезии. Эти данные дают наглядное представление об областях применимости детонационно-газового напыления.

Предлагается физическая модель макрокинетики ударно-волнового инициирования детонации в пластифицированном ТАТБ, основанная на предположении об электронном переносе энергии из горячих точек. Представлены результаты численного моделирования экспериментов по ударно-волновому инициированию детонации LX-17.