Разработана математическая модель динамики пористой структуры коксов высокозольных углей с учетом первоначальной неравнодоступности внутреннего объема газовому реагенту. В модели учитывается увеличение площади пористой структуры в результате уноса органической массы, коалесценция пор и раскрытие внутренних объемов образца по ходу конверсии. При рассмотрении процессов тепло- и массопереноса внутри частицы принимаются во внимание тепловой эффект реакции, а также диффузионные сопротивления в минеральном компоненте и слое продуктов реакции, уменьшающих проходное сечение транспортных пор. Результаты расчетов сопоставляются с экспериментальными данными по газификации антрацитового штыба в углекислом газе.
Численно исследовано влияние неполноты сгорания углеродного порошкообразного топлива на электропроводность плазмы при движении двухфазной смеси в конкретном МГД-генераторе. Показана некорректность учета полидисперсности углеродного топлива при помощи последовательных расчетов сгорания монодисперсных фракций. Получена зависимость температуры микропламени вокруг алюминиевой частицы полидисперсного ансамбля от размера частицы и ее положения в генераторе плазмы.
На основе методики «остановки фронта горения» изучены закономерности структурообразования в смесевой СВС-системе титан – алюминий – углерод, перспективой для создания пористой металлокерамики. Установлено, что горение изученной смеси может происходить в двух различных режимах, причем в основе тепловой неединственности режима горения лежит наличие в системе металлов с существенно различными температурами плавления. Найдены начальные условия реализации возможных режимов, характер и последовательность физико-химических процессов структурообразования. Показаны роль диспергирования частиц титана и наличие конкретных механизмов карбидообразования в высокотемпературном режиме, а также влияние режима горения па структуру конечного продукта.
Методом математического моделирования исследуются последствия взрыва паровоздушного облака, образовавшегося вследствие аварийного пролива и испарения горючего. Показано, что при крупномасштабных (порядка сотен тонн) проливах интенсивное конвективное течение, инициированное всплывающим огненным шаром, вызывает разрушение находящихся в зоне аварии объектов. Указанный подход дает возможность оценить величину пролива по наблюдаемым гидродинамическим последствиям катастрофы и может повысить достоверность выводов при исследовании аварии.
Представлены экспериментальные исследования, свидетельствующие о том, что в процессе реологического взрыва твердые сплавы испытывают необратимые изменения, связанные с явлениями массопереноса при возбуждении импульса нагружения и аномально быстрых слоевых потоков отдельных фракций. Показано, что неоднородный массоперенос в процессе эффекта приводит к скачкообразному изменению характера протекания по материалу электрического тока.
Экспериментально зарегистрировано существование электропроводного слоя за фронтом ударной волны, распространяющейся по пористому веществу, основной материал частиц которого — диэлектрик. Выявленные особенности протекания тока через измерительный зонд показывают, что проводимость связана с высоконагретым ионизованным состоянием порового газа. Предложенная схема регистрации позволяет получать качественную информацию о термодинамическом состоянии порового вещества за фронтом УВ.
Экспериментально определена предельная (разрушающая) деформация оболочек из ориентированного стеклопластика в условиях внутреннего центрально-симметричного взрывного нагружения с реализацией различных уровней двухосности деформирования. Испытаны оболочки комбинированной спирально-кольцевой структуры армирования. Показано, что предельная окружная деформация растяжения составляет 4,8 ± 0,4 % и в пределах погрешности измерений совпадает с деформацией разрыва элементарного стеклянного волокна. Она, как и для стеклопластиков на тканой основе, может служить критерием прочности при исчерпании несущих свойств материала.
Детонация нитрометана и раствора динитротолуола в бистринитроксиэтилнитрамине при диаметре цилиндрического заряда, близком к критическому, изучалась с помощью скоростной фоторегистрации свечения боковой и торцевой поверхности цилиндра и фиксации поверхностных воли с применением пластин-свидетелей с воздушным промежутком. Обнаружено, что появление глубоких волн отсутствия реакции, ответственных за затухание детонации жидких ВВ, тесно связано с распространением по поверхности (или непосредственно под поверхностью) заряда спиновых детонационных волн. Спиновые волны, способствующие распространению нормальной детонации в слабогетерогенных литых зарядах из составов тротил — гексоген и тротил — тэн, в случае жидких ВВ, вероятно, ингибируют детонационный процесс, провоцируя возникновение глубоких волн отсутствия реакции. Показано, что скорость спиновой волны отвечает степени сжатия вещества в приповерхностном слое, рассчитанной по модели Дремина—Трофимова (быть может, лишь немного выше нее).
Решена несимметричная многофронтовая задача Стефана для случая соударения пластин из меди и стали. В отличие от симметричной задачи здесь отмечено появление приконтактных твердых зон в обеих пластинах. Расплав полностью затвердевает за 3 мкс, что соизмеримо с временем возможного прихода растягивающих напряжений.
Приводится полученная на основе экспериментальных исследований эмпирическая зависимость максимальной эффективной длины цилиндра ВВ от ряда основных факторов при метании пластины встречными детонационными волнами. Последняя может быть в 2 раза больше предельной эффективной длины цилиндра ВВ, инициируемого в направлении только от метаемой пластины. При этом установлен диапазон длин цилиндра ВВ, в котором встречное инициирование дает выигрыш по энергии пластины до ∼1,3 раза в сравнении с инициированием в направлении только от пластины.
