Экспериментально исследованы концентрационные пределы распространения пламени и нормальной скорости горения водородсодержащих парогазовых смесей Н2 + О2 (воздух) + разбавитель (азот, водяной пар) при температурах до 250 °С и давлениях до 4 МПа. Найдено, что в диапазоне 2 т 4 МПа пределы практически не зависят от давления. Показано, что разбавление азотом и водяным паром качественно и количественно существенно по-разному влияет на нормальную скорость горения стехиометрических водородовоздушных смесей. Представлена качественная интерпретация наблюдаемых эффектов.
Рассчитана скорость горения одиночной частицы и монодисперсной системы угольных частиц в условиях, когда скорость горения лимитируется диффузией. Исследовано влияние отличия формы частиц от сферической на скорость их горения. Показано, что для частиц, форма которых соответствует вытянутому или сплюснутому сфероиду, отношение полуосей сфероида не меняется в процессе горения. Экспериментально исследовано высокотемпературное горение дисперсных частиц угля. Отмечается согласие результатов теоретического и экспериментального исследований по эволюции формы угольных частиц в процессе высокотемпературного горения.
Представлены физико-математическая модель и результаты численных исследований температуры газа, элетропроводности плазмы, температуры микропламени вокруг частиц алюминия, а также неполноты сгорания углеродного компонента порошкообразного топлива в поли- и монодисперсном приближении при движении двухфазной смеси в камере сгорания генератора плазмы. Установлена степень влияния учета дефектности кристаллической структуры углеродных частиц на изменение этих величин, а также показано, что в условиях генератора плазмы полидисперсная модель в отличие от монодисперсной менее чувствительна к выбору моделей горения частиц углерода.
Построена математическая модель СВС при вынужденной фильтрации инертного газа навстречу фронту безгазового горения. Анализируются структурные превращения пористой шихты, связанные с жидкофазным спеканием, силовым действием фильтрующегося газа и изменением объема конденсированной фазы при химическом взаимодействии. Определены условия трещинообразования и условия получения однородной по длине продуктов структуры. Получены формулы для пористости продукта и скорости горения.
В работе на основе теории термо- и массоупругости выводятся уравнения для описания стационарного фронта химического превращения в деформируемой среде. На примере реакции нулевого порядка получены приближенные формулы для расчета стационарной скорости в различных частных случаях. Показано, что увеличение скорости фронта возможно, в частности, в результате непосредственной активации химической реакции за счет работы сил деформации. Приведены оценки для характерной температуры фронта и температуры горения. Первая величина связана с разрушением во фронте и определяется условием стационарного распространения трещин. В этом случае существуют две стационарные скорости фронта, что соответствует различным температурным профилям.
При различных парциальных давлениях кислорода в системе исследована кинетика тепловыделения в процессе окисления и термодеструкции зерновых продуктов с использованием дифференциального микрокалориметра ДАК-1-2. Оценены адиабатические периоды индукции и критические размеры слоя зерновых продуктов на металлической поверхности (граничные условия первого рода) в отсутствие теплоотдачи с другой поверхности. Установлено, что при определяющей роли процессов термодеструкции тепловое самовоспламенение будет происходить в вырожденном режиме.
На основе экспериментальных данных по воспламенению смеси NH302/Ar за отраженными ударными волнами (р = 1÷10 атм, Т = 900÷2160 К) и структуры пламени в смеси NH3/O2/Ar (р = 35 Торр, Т = 1050÷2600 К), многостадийного кинетического механизма рассмотрены различные каналы протекания реакции NH2 с O2 Из сопоставления экспериментальных и расчетных данных получены константы скорости реакции NH2 + 02 = HNO + ОН: k = 3&mdot;1011 ехр - 15 000/RT см3/(моль с) при Т ≃ 1500&@0247;2160 К и k = 3&mdot 109 см3/(моль с) при Т ≃900÷1400 К.
На основе рассмотрения модельного газа построена содержащая два уравнения обобщенная модель кинетики химических реакций, удовлетворительно «сквозным» образом описывающая все течение реакций в газовых смесях на основе водорода и кислорода в широком диапазоне давлений и температур.
Предложена новая методика высокоскоростной яркостной пирометрии для исследований процессов СВ-синтеза, допускающая временное разрешение порядка 1 мкс. Апробация методики показала, что высокое временое разрешение позволяет выявить ранее не описанные детали тонкой структуры волн горения.
Экспериментально исследуется процесс перехода медленного горения углеводородовоздушной смеси к самоподдерживающейся детонации в модельной трубе при зажигании смеси у закрытого торца трубы. Рассматриваются различные механизмы возникновения детонации и процесс выхода возникающей сильной детонации на самоподдерживающийся режим. Исследуется влияние установки механического препятствия в конце переходного участка на стабилизацию места возникновения детонации и сокращение длины переходного участка.
