Описаны основные типы кинетических моделей химических реакций, используемых при исследовании процессов горения. Обсуждается ограниченность применения глобальных кинетических параметров. Представлена подборка глобальных параметров высокотемпературных газофазных химических реакций.
Работа посвящена созданию оригинальной модели распространения волн слабой, но конечной амплитуды, инициирующих неравновесный экзотермический процесс, связанный с химической реакцией или релаксацией в среде. Среда может быть однофазной (газовой) или двухфазной (жидкость с пузырьками). Построена нелинейная дифференциальная модель, описывающая кинетико-волновое взаимодействие и эволюцию волн. Линейные дисперсионные и диссипативные свойства данных систем исследованы как аналитически, так и численно. Особое внимание уделено объяснению физического механизма режима формирования уединенной самоподдерживающейся волны, которую в терминологии синергетики можно было бы назвать диссипативной структурой.
Исследовано разложение азида свинца под действием вибрации. Изучена кинетика его разложения манометрическим методом и по экспериментальным данным рассчитаны кинетические показатели. С помощью термографии получены данные о существенном изменении физико-химических свойств азида свинца после вибрации. Методом рентгенофазового анализа идентифицированы продукты реакции. Дано объяснение механизма распада азида свинца при вибрации в низкотемпературной области. Выявлено влияние механоактивации на кинетику разложения.
Рассматриваются условия теплового взрыва в реакторе идеального смешения. Система уравнений учитывает неизотермическую химическую реакцию первого порядка, наличие нехимического источника тепла, теплоотдачу в стенку и конечное время пребывания реагента в реакторе. Выявляются общие условия вырождения условий теплового взрыва независимо от природы нехимического тепловыделения. Особое внимание уделяется случаю, когда дополнительным источником тепла является вязкая диссипация. Исследованы режимы с заданным перепадом давления и с заданным расходом реагента. Отмечены условия, при которых кривая зависимости критической интенсивности химической реакции от расхода или давления теряет немонотонный характер вследствие наступления условий вырождения теплового взрыва.
Описана методика расчета термокинетических параметров формальной реакции вида v1A1 + it>v2A2 → it>v2A3 + it>v4P, аппроксимирующей многостадийный кинетический механизм. В диапазоне давлений р = 10÷100 атм на основе функций тепловыделения кинетических механизмов, описывающих химическую структуру пламен ПХА и гомогенных смесевых твердых топлив, состоящих из ПХА и полибутадиенового каучука, получены стехиометрические коэффициенты vi/sub> константа скорости и порядок реакции, термодинамические параметры реагентов Аi/sub> и конечного продукта реакции Р.
Экспериментально исследовано взрывное инициирование зерненой нитроклетчатки, проходящее в режимах быстрого конвективного горения и низкоскоростной детонации, отличающееся повышенной интенсивностью и стабильностью. Определены основные закономерности процесса воспламенения.
Изучено изменение температуры вспышки и чувствительности к удару гремучей ртути при облучении γ-лучами Co60 и импульсными электронами. В интервале поглощенных доз (1–5)·105 Гй повышается чувствительность гремучей ртути. Отмечено изменение свойств гремучей ртути в процессе хранения облученных образцов. Показано изменение ИК-спектра при облучении.
С помощью математического моделирования рассматривается решение двух задач: определение оптимального расположения заряда в пологе леса по высоте, при котором объем оборванных лесных горючих материалов будет наибольшим; выяснение влияния отражающего экрана на эффективность взрыва шнурового заряда. Из рассмотренных случаев расположения заряда (0,75, 1,5 и 2,25 м) получено, что для подрыва заряда наиболее оптимальна высота 1,5 м. При наличии отражающего экрана эффективность взрыва шнурового заряда увеличивается, и чем ближе экран расположен к заряду, тем она выше.
С помощью феноменологической процедуры осреднения получена модель слоистого гомогенного термовязкоупругого композита. Для ее построения использовались только свойства фаз. Система уравнений динамики композита замыкается уравнением состояния (упругим потенциалом), по которому вычисляются напряжения и температура. Полученные уравнения удовлетворяют принципу симметрии Онзагера и являются термодинамически корректными. При выводе соотношений не использовались предположения о регулярности расположения слоев и постоянстве времен релаксации, так что кинетические коэффициенты могут зависеть от состояния среды.
Изложены результаты по синтезу алмазной фазы углерода при детонации высокотемпературного ВВ бензотрифуроксана (БТФ)–C6N6O6. Ввиду высокой температуры продуктов детонации этого безводородного ВВ они находятся в начальный момент в области термодинамической устойчивости жидкой фазы углерода. Высказывается предположение о двухстадийном протекании процесса синтеза: вначале образуются капли жидкого углерода размером 0,1–1 мкм, а затем проходит кристаллизация капель в форме алмазной структуры. Приводимые экспериментальные результаты подтверждают эту гипотезу.
