Численными методами с использованием одномерной модели горения пористых малогазовых составов исследован процесс горения на пределе устойчивости. Определено влияние степени газификации, местоположения зоны газовыделения во фронте горения, степени герметизации горящего состава и активированности процесса газовыделения на устойчивость стационарного режима.
Исследовано влияние остаточного давления на структуру и свойства пористого карбида титана, полученного методом СВС в вакууме. Показано, что при увеличении остаточного давления уменьшаются прочностные свойства материала, увеличивается разброс значений предела прочности. Дополнительная серия экспериментов, в которой за счет использования крупного графита была заторможена скорость реакции, показала, что в зависимости от остаточного давления меняется морфология крупных пор. На боковых поверхностях образцов обнаружены слои с пониженной пористостью и недогоревшим графитом, что дополнительно способствует выстраиванию пор в цепочки. Уменьшение прочностных свойств и увеличение разброса их значений обусловлено зарождением грубых дефектов в виде крупных пор и цепочек пор.
Исследуется чувствительность смесей для СВС к удару при различных диаметрах бойка и толщинах слоя с учетом процесса горения. Показано, что образующиеся очаги могут быть опасными лишь в определенных условиях, способствующих распространению горения.
Рассмотрено влияние отдачи на параметры истечения двухфазной среды насыпной плотности из канала. Расчеты и экспериментальные исследования показывают, что отдача канала отражается на длительности истечения только после того, как взаимодействие волн разрежения, распространяющихся от среза и дна канала, приведет к изменению параметров двухфазной среды в канале. Поэтому на длительность истечения 25% среды отдача канала в рассматриваемом диапазоне соотношений масс сыпучего заполнителя и канала практически не влияет, в то время как длительность истечения 75% среды при наличии отдачи существенно возрастает.
Исследовались энергетические характеристики шести индивидуальных ВВ с сильно отличающимися характеристиками состава и строения. Экспериментально определено время реализации калориметрической теплоты. В результате анализа полученных данных рассчитана предельная температура, ниже которой вторичные реакции в продуктах взрыва не идут.
Проведены опыты по переходу горения в детонацию свободно насыпанного слоя гексогена, октогена и тэна, а также смесей гексогена с концентрированной азотной кислотой и октогена с ацетоном в трубах длиной до 7 м и диаметром до 0,094 м. Проведен расчет и получено асимптотическое условие ПГД в виде предельной длины трубы, при которой скорость газового потока со взвешенными в нем горящими частицами ВВ устремляется в бесконечность. Определена величина критерия Рейнольдса на выходе из трубы при постоянной поверхности горения. Показано, что при Be > 11500 при достаточно большой толщине слоя ВВ переход происходит почти безотказно.
Предложен метод, позволяющий в рамках единой модели проводить численное исследование горения и детонации в гомогенных газовых смесях, включая переходные процессы, и определять условия возникновения перехода горения в детонацию. Приведенные результаты математического моделирования позволяют дать классификацию режимам течения, возникающим в горючей смеси при инициировании зажигания принудительным воспламенением части смеси. Расчеты показывают, что качественный характер протекания процесса существенно зависит от значений определяющих параметров задачи: кинетики реакции, энерговыделения, турбулизации потока при движении и т. п.
Исследованы оптические характеристики тротила, тэна, гексогена, октогена с дисперсностью 1430–22000 см2/г и плотностью 0,9 г/см3 на длине волны 0,6328 мкм. Измерения выполнены по методу фотометрического шара с обработкой результатов на ЭВМ. Получены зависимости коэффициентов отражения, пропускания и поглощения плоских слоев ВВ от их толщины. Определены значения показателей поглощения и рассеяния. Вычислены распределения плотности поглощенной энергии по глубине для полупространства ВВ при безграничном освещении.
Анализируется метод извлечения кинетической информации о разложении ВВ в детонационном фронте из формы фронта искривленной стационарной детонационной волны. Показано, что неучет кривизны линий тока приводит к зависимости начальной скорости разложения ВВ не только от амплитуды ударно-волнового сжатия, но и от геометрических характеристик заряда ВВ. В связи с этим для получения реалистичной скорости разложения ВВ в соответствии с численным анализом необходимо ввести масштабный множитель – отношение диаметра заряда к критическому диаметру детонации.
Теоретически исследовано влияние пространственных характеристик источника возбуждения детонационной волны на критическую энергию инициирования Wкр. Найдено, что при температуре возбуждаемого газа Т < 12Т0 (Т0 — температура окружающей среды), величина Wкр с уменьшением Т резко возрастает. При этом также существенно возрастает и минимально необходимый пространственный размер источника инициирования. Найдено, что температура, ниже которой резко возрастает Wкр, приблизительно совпадает с температурой в точке Чепмена – Жуге для одномерной детонационной волны в стехиометрической водородно-кислородной смеси.
