Приводятся результаты анализа горения топлив в канале постоянного сечения со сверхзвуковой скоростью потока. С использованием экспериментальных данных о давлении на стенке канала и одномерной методики, учитывающей особенности горения в псевдоскачке, рассчитаны скорости тепловыделения. Показано, что средняя по длине зоны горения скорость тепловыделения,отнесенная к максимально возможной, зависит от отношения длины зоны горения к длине псевдоскачка в изотермическом случае при торможении потока до числа Маха M = 1,0 и не зависит от способа подачи топлива и длины канала. Для псевдоскачкового режима горения предложен подход к нахождению геометрической формы канала при эффективной организации горения в зависимости от параметров потока и физико-химических характеристик топлива, которые могут быть определены из специально поставленных экспериментов.
Показано, что низкочастотные источники колебаний в камерах сгорания твердотопливных реактивных двигателей обусловлены гидродинамической неустойчивостью крупномасштабных контактных разрывов в основном потоке газа и не связаны с вибрационным горением. Проведены экспериментальные и численные исследования, подтверждающие этот вывод.
Приводятся результаты численного исследования на пределе горения безгазовой смеси при слабом отводе тепла в термически толстую оболочку. Математическая модель, использующая сопряженную постановку задачи, позволяет изучать изменения динамики пульсирующего режима горения от внутренней области наполнителя к периферии.
Установлены кинетические закономерности и определены температурные зависимости констант скоростей термического разложения целлюлозы различного биологического происхождения и формы. Проанализирована возможность протекания термодеструкции целлюлозы в режиме горения без участия кислорода.
Методами электротермографического и термогравиметрического анализа исследован углепластик на основе фенольного связующего в диапазоне скоростей нагрева до ∼150 К/с. Определены термокинетические константы реакции термического разложения и теплофизические характеристики материала в зависимости от температуры отжига. Показано, что увеличение темпа нагрева приводит к смещению температурных зависимостей теплоемкости и теплопроводности углепластика в область высоких температур. Результаты обобщены в виде универсальных зависимостей, позволяющих при математическом моделировании процессов термохимического разрушения теплозащитных покрытий учитывать смещение теплофизических параметров через изменение плотности материала в процессе термической деструкции.
Впервые исследован процесс нестационарного окисления окиси углерода на сферическом платиновом катализаторе с учетом влияния внешней диффузии. В противоположность случаю, когда внешнедиффузионным торможением пренебрегается и существует только один основной вид фазовой плоскости катализатора, в работе, благодаря учету влияния внешней диффузии, найдены четыре дополнительных режима работы катализатора, и именно они позволяют объяснить разрывный характер зависимости стационарной скорости реакции от давления смеси и концентраций реагентов. Установлено, что зависимость скорости реакции от времени при переходе катализатора к стационарному состоянию может быть немонотонной и на нее влияют начальное состояние катализатора и безразмерные определяющие параметры. Показано, что в зависимости от значений внешних определяющих параметров может существовать шесть, пять, четыре и два стационарных состояния, являющихся в фазовой плоскости особыми точками типа “седло” или “ узел”.
Исследовалось реагирование в пористом слое, куда газообразный реагент поступает диффузионным путем. В случае термостатированной границы слоя обнаружен эффект вырождения теплового взрыва. Этого эффекта нет в случае плохой теплоотдачи из слоя. Найдены функциональные связи между параметрами системы в различных случаях.
В работе исследовано поведение нанокристаллитной субмикронной керамики ZrC — Y2O3, полученной методом плазмохимического синтеза при взрывном нагружении. Показано, что динамическое воздействие приводит к качественному изменению морфологии частиц порошка, увеличению запасенной деформационной энергии и фазовому переходу, что способствует активации процесса спекания.
Экспериментально взрывным компактированием гранул сплавов на алюминиевой основе и порошковых смесей показано, что на величину давления, при котором происходит схватывание частиц за фронтом ударной волны, существенно влияет состояние поверхности частиц —толщина окисных (гидроокисных) и адсорбированных пленок. Нагружению подвергались как исходные гранулы и порошки, так и подвергнутые химической очистке. Выведены формулы для расчета ударно-волнового давления схватывания.
Исследован процесс синтеза порошка диоксида циркония при ударно-волновом нагружении пористого металла и последующем разлете. Синтезированный порошок состоит из полых сферических оболочек и высокопористых конгломератов со средним размером 500 мкм. Удельная поверхность порошка не зависит от размера частиц и равна 1,25 ± 0,35 м2/г. При больших размерах преобладает тетрагональная, при малых — моноклинная модификации. Изучена возможность стабилизации окиси в высокотемпературной фазе.
