Экспериментально изучены условия воспламенения нержавеющей стали в кислороде в интервале давлении 0,2—70,0 МПа. Установлено, что воспламенение образцов связано с механическим разрушением окисной пленки и взаимодействием ювенильной поверхности металла с кислородом. При этом температура воспламенения образцов без их вынужденного разрушения практически совпадает с температурой начала плавления материала и от давления кислорода не зависит. При вынужденном разрушении образцов температура воспламенения существенно снижается с ростом давления.
Дано численное решение задачи о зажигании конденсированной прозрачной среды импульсным световым потоком, разогревающим поглощающее инертное включение. Показано, что как только лимитирующим условием зажигания становится запас энергии в очаге — необходим учет выгорания. Требуемый для зажигания запас энергии в очаге, даже при стремлении размеров зоны и времени энерговвода к нулю, должен быть конечен.
На основе квазиодномерного подхода развита теория свободноконвективного горения жидкой смеси со свободной поверхностью в атмосфере газообразного окислителя. Получены расчетные соотношения, определяющие ноля тепловых и диффузионных величин, а также значения основных характеристик процесса (скорости горения, температуры пламени и жидкости на границе раздела фаз, высоты факела и др.). Исследованы сопутствующие горению диффузионные явления в жидкости, а также влияние ее начального состава на процесс горения. Теоретически обоснована необходимость циркуляционной конвекции в жидкой фазе.
На основе представлений механики гетерогенных сред построена двухтемпературная и двухскоростная модель горения пористых металлических образцов, учитывающая макроструктурные превращения, связанные с различием плотностей металла и продукта, жидкофазным спеканием и действием фильтрующегося в порах газа. Анализируется влияние каждого из указанных факторов в предельном случае межфазного теплообмена. Получены выражения для оценки макроструктурных изменений и скорости горения.
Для модели горения смеси двух углеводородов проведен детальный параметрический анализ локальных бифуркаций стационарных состояний. Построены зависимости стационарных состояний от различных параметров. На основе использования специфики задачи уравнения бифуркационных кривых выписаны в явном виде.
Показано, что параметром, определяющим горючесть титановых сплавов, может служить критическая скорость обдува потоком воздуха. Получено, что в режиме горения, когда скорость окисления определяется скоростью диффузии кислорода через продукты реакции, находящиеся в расплаве, зависимость скорости горения от скорости обдува качественно аналогична режиму газофазного ограничения окисления в пограничном слое воздуха. Выявлено сильное влияние растворенного в титане водорода на горение.
Плоское и осесимметричное движение вязкого, сжимаемого и теплопроводного газа при пожарах в помещениях моделируется полной системой уравнений Навье—Стокса с эффективными коэффициентами турбулентного переноса. Для учета процессов горения эта система дополнена четырьмя уравнениями переноса субстанции, записана и численно реализована на ЭВМ для случаев, когда подача паров горючих веществ в зону горения происходит в объемах, расположенных вблизи поверхностей этих веществ. Математическая модель апробирована по результатам опубликованных экспериментальных пожаров.
Исследован теплоперенос продуктов горения низового лесного пожара кострового типа, дан анализ влияния параметров, характеризующих низовой пожар и полог леса, на процесс теплового нагружения и сушки лесных горючих материалов с точки зрения возможности перехода низового пожара в верховой. Показана необходимость корректного моделирования пламени низового пожара как источника объемного тепловыделения. При этом указывается, что излучение пламени вносит существенно меньший вклад в процесс теплового нагружения по сравнению с конвективным механизмом.
Численно исследуются нестационарные двухфазные турбулентные диффузионные факела в замкнутых камерах постоянного объема при высоком давлении и температуре. Проводится анализ влияния времени инжекции топлива на скорость его горения. Показано, что форсированная подача способствует более полному выгоранию топлива.
