А.Е. Сидоров, В.Г. Шевчук, Е.Н. Кондратьев
Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, 65026, Одесса, Украина incomb@ukr.net
Ключевые слова: газовзвесь, скорость пламени, кондуктивный и радиационный теплоперенос, магний
Страницы: 3-10
Предложена математическая модель ламинарного пламени в газовзвесях, частицы которых горят в диффузионном режиме. Учитываются кондуктивная и радиационная теплопередача в волне горения, различие температур и скоростей твердой и газовой фаз. Получено аналитическое выражение для нормальной скорости пламени, описывающее ее зависимость от концентраций горючего и окислителя и размера частиц. Теоретические расчеты хорошо согласуются с экспериментальными данными по зависимости скорости пламени от размера частиц в аэровзвесях магния. Проведены оценки относительной роли радиационной теплопередачи и седиментации частиц во взвеси.
Экспериментально изучены детонационные волны в одно- и многокомпонентных пузырьковых средах. Получены данные о критических условиях инициирования, структуре и свойствах волн детонации. Установлены энергетические пределы и определены области существования детонационных волн в исследованных системах.
В работе предпринято систематическое исследование возможностей одномерной теории пределов детонации на примере водородсодержащих смесей. Рассмотрение проведено на основе детальной схемы окисления водорода. Показано, что одномерная теория дает удовлетворительный прогноз пределов детонации в зависимости от состава, начальных температуры и давления, типа и содержания инертного разбавителя.
Исследовано распространение детонации в каналах со стенками из материалов с различным акустическим сопротивлением в диапазоне его 4000-краткого изменения. В области околокритических режимов установлено заметное ослабление детонационной волны. Определены оптимальные для гашения околопредельной детонации размеры покрытий из пористых материалов.
Цель обзора — познакомить специалистов в области горения и взрыва с методом клеточных автоматов (cellular automata), называемым также методом решеточного газа (lattice gas), — сравнительно новым подходом к моделированию газодинамических процессов. Движение сплошной среды моделируется прямым образом расчетом эволюции специального микромира частиц, которые перемещаются по фиксированной плоской или пространственной решетке и сталкиваются между собой в узлах решетки. По существу, речь идет о предельно упрощенном варианте молекулярной динамики. Указываются преимущества (и недостатки) метода, область его применимости. Приводятся примеры использования в различных задачах, в том числе для расчета реагирующих течений, неустойчивых задач и течений в сложной геометрии. Обсуждаются возможности применения метода в физике горения и взрыва.
Экспериментально и теоретически исследовано низкочастотное электрическое поле, связанное с распространением воздушной ударной волны в приземном слое атмосферы. В эксперименте регистрировались вариации вертикальной составляющей Ez напряженности электрического поля в атмосфере при помощи электростатических флюксметров и штыревых антенн.
Проведены экспериментальные исследования ударной сжимаемости галогенидов металлов CuI и TlCl. С помощью метода отражения зарегистрирован излом на кривой сжимаемости иодистой меди при амплитуде ударного нагружения 110 кбар. Показано, что излом обусловлен диспропорционированием соединения во фронте ударной волны. Получены ударно-волновые характеристики фаз высокого и низкого давления. Установлено, что в исследованном диапазоне параметров нагружения кривая сжимаемости TlCl имеет гладкий характер.
Рассмотрены возможные способы сохранения остаточного давления после взрывной обработки материалов в ампулах сохранения, основанные на использовании сжимающих напряжений в оболочке ампулы и (или) применении рабочего тела, способного испытывать при ударном сжатии фазовый переход со значительным (≳10 %) изменением объема. Приводятся конкретные примеры реализации способов.
Изучен процесс отжига ультрадисперсной алмазной фазы в вакууме. Показано, что частицы алмаза могут переходить в частицы углерода полиоболочечного строения, которые являются аналогами фуллереновых структур и состоят из вложенных одна в другую взаимодействующих углеродных оболочек.