На примере системы титан – галогенсодержащий полимер (поливинилхлорид, фторопласт) обнаружены и исследованы различные тепловые режимы горения и критический переход от высокотемпературного режима к низкотемпературному при варьировании температуры поджигания. Получены распределения температуры по зонам горения, оценены их физические размеры. На основе проведенных исследований найдены условия образования беспористых материалов из карбида титана с титановой связкой.
Образование сажевых частиц при термическом разложении и горении углеводородов является радикальным процессом. Кинетика сажеобразования определяется двумя противоположно направленными процессами: образование радикалов-зародышей и их гибель на поверхности растущих частиц.
Предложен алгебраический метод нахождения термокинетических параметров реагирующих систем с использованием термографических кривых. Апробирование вычислительного алгоритма проведено на примере задачи об электротепловом взрыве в системе 3Ni + Al в смеси с различным процентным содержанием инертного наполнителя. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Экспериментально установлено, что эффективность возбуждения перехода горения в детонацию во взрывчатых газовых смесях возрастает при многоочаговом воспламенении газовой смеси.
В результате анализа имеющихся экспериментальных и теоретических результатов исследований детонации вторичных ВВ построена диаграмма детонационных характеристик гексогена в координатах скорость детонации, диаметр, плотность цилиндрического заряда. Диаграмма с единых позиций представляет детонацию зарядов различной структуры (монокристалл, аэровзвесь, прессованный или насыпной заряды) в предельном, критическом и неидеальном режимах. Она позволяет по-новому трактовать зависимость скорости детонации от плотности зарядов разного диаметра, а также определять параметры заряда, детонирующего с требуемой скоростью.
Дан обзор работ в области математического моделирования интегральных и локальных параметров гетерогенной детонации аоровзвесей. Постановка задачи об инициировании детонации смеси частиц алюминия и кислорода, воздействии сгоревшего объема газовзвеси на окружающую среду дана в рамках неравновесного одномерного, нестационарного течения. Проведен анализ стационарных течений газовзвесей алюминия с кислородом, получено удовлетворительное согласие расчетных данных по зависимости скорости детонации от содержания частиц с экспериментальными.
На основе упрощенной релаксационной кинетики исследуется стационарная одномерная детонация в релаксирующем газе с двумя реакциями тепловыделения. Предложен математический алгоритм нахождения скорости детонации Чепмена – Жуге. Определены критические значения параметров (характерные времена релаксации и тепловыделений), при которых реализуются различные режимы самоподдерживающейся детонации. Дана оценка на характерные времена кинетических процессов, при которых в среде реализуется самоподдерживающаяся двухфронтовая детонация.
Обнаружен и исследован низкоскоростной режим детонации газа в капиллярах. Структура детонации оказалась состоящей из ударного скачка и пламени, стабилизированного за ним на расстоянии в несколько диаметров канала за счет отсоса газа в погранслой на стенках трубы. Теоретические оценки основного параметра детонации – расстояния от ударного фронта до пламени – совпадают с экспериментом. Обсуждаются пределы и устойчивость низкоскоростной детонации. Приведены экспериментальные результаты и новая трактовка явления галопирующей детонации как автоколебаний между состояниями многофронтовой детонации и низкоскоростной детонации вне областей их существования как стационарных объектов.
В работе исследовалась структура газодинамического течения при столкновении металлических пластин с до- и сверхзвуковой скоростью точки контакта u0 (по отношению к скорости звука в металле a*). Обнаружено, что в результате распыления и последующего испарения частиц металла из точки контакта в сгустке ударно-сжатого газа выделяется низкотемпературная зона. При этом в случае u0 > a* частицы полностью тормозятся в ударно-сжатом газе, ускорение прямой ударной волны в канале обусловлено расширением паров металла. При дозвуковом столкновении пластин частицы «пробивают» ударно-сжатый газ, после чего тормозятся в невозмущенном воздухе, формируя переднюю границу сгустка.
