Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследовано горение топливных составов, содержащих гранулы динитрамида аммония. Характеристики горения топлив оказались чувствительными к микроструктуре гранул. Эксперименты показали, что эти характеристики можно улучшить "подгонкой" микроструктурных свойств гранул. Влияние микроструктуры не проявляется при стандартных измерениях скорости горения, дающих осредненное значение скорости. Оно приводит к вариациям локальной скорости горения и регистрируется как "шум", который теряется при осреднении. С помощью киносъемки горения топлива при больших увеличениях и микроструктурных исследований потушенных образцов можно получить данные, дополняющие стандартные измерения характеристик топлив, что позволяет уменьшить или устранить ошибки измерения. Обнаружено, что при использовании гранулированного динитрамида аммония разброс скоростей горения уменьшается и эффективность топлива становится выше.

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа определены кинетические скорости реакций теплового разложения трех топлив на основе перхлората аммония при давлениях до 500 psi. Для определения скорости тепловыделения результаты этих экспериментов были экстраполированы на температуры, которые, как полагают, преобладают на поверхности горящего топлива. На основе полученных значений скоростей тепловыделения и температур поверхности, определяемых условием равновесного испарения, вычислены скорости горения топлива с использованием полуэмпирической модели горения конденсированной фазы. Расчетные и экспериментальные скорости горения согласуются в пределах порядка величины. Различия между этими скоростями можно объяснить с учетом вклада теплового потока из газовой фазы в энергетический баланс на поверхности топлива. (1 psi = 6894,7 Па = 0,068 атм; 1 атм = 14,7 psi)

Горение твердого кристаллического нитрата гидроксиламмония и растворов на его основе изучено в интервале давлений 0,1÷36 МПа в бомбе постоянного давления. Обнаружена необычно сильная зависимость скорости горения от давления для кристаллического вещества, раствора его в воде с концентрацией ≈9 моль/л и раствора, содержащего в качестве горючего нитрат этаноламина: при давлении до ≈10 МПа скорость пропорциональна давлению в степени от 1,5 до 2,6. Твердое вещество сохраняет эту тенденцию до ≈20 МПа, а для растворов, горящих в турбулентном режиме, при давлении выше 10 МПа рост скорости с давлением резко уменьшается. В ряде случаев, как было обнаружено ранее, наблюдается даже снижение скорости при росте давления. Дано объяснение особенностям горения в турбулентном режиме. Предложена модель, описывающая ламинарное горение твердого вещества. Найдены кинетические константы ведущей реакции горения.

Рассмотрены вопросы интерпретации информации, получаемой в результате анализа отобранных частиц конденсированных продуктов горения алюминизированных топлив. Показано, что возникающие трудности вызваны тремя основными причинами: сложным статистическим характером процесса горения гетерогенного топлива, вследствие чего образуются агломераты с существенно полидисперсным распределением по размеру и различной (даже при одинаковом размере) структурой; особенностями выгорания агломератов, связанными с накоплением оксида на горящей частице; специфическим характером движения горящих агломератов в обтекающем газовом потоке. Предложен экспериментальный подход, позволяющий избавиться от полидисперсности агломератов и неопределенности в параметрах газообразных продуктов, оттекающих от поверхности горения

Сформулирована физико-математическая модель распространения пламени по газовзвеси, состоящей из смеси газов (окислителя, горючего и инертного) и частиц конденсированного вещества, гетерогенно реагирующих с окислителем. На основе численного анализа получены зависимости скорости распространения пламени от параметров, характеризующих массовую концентрацию частиц, их размер, энергию активации гетерогенной реакции на поверхности частиц, тепловой эффект гетерогенной реакции и массообмен частиц. В зависимости от соотношения параметров дисперсной фазы скорость распространения пламени в такой среде может увеличиваться в несколько раз по сравнению со скоростью пламени в незапыленной газовой смеси либо уменьшаться, и тогда влияние частиц аналогично влиянию инертной дисперсной фазы.

Экспериментально исследовано горение частиц магния и титана в акустически пульсирующем потоке для случая, когда размеры частиц меньше амплитуды смещения газа в акустической волне. Обнаружено увеличение времени горения частиц магния и уменьшение времени горения частиц титана при наложении акустических колебаний. Выявлены характерные особенности колебаний интенсивности светового потока горящей частицы магния как отклика парофазно горящей капли металла на внешнее акустическое воздействие. Предлагается объяснение формы регистрируемых колебаний на основе предположения о срыве фронта пламени с лобовой точки капли. Обсуждаются условия, необходимые для срыва пламени в пульсирующем потоке, а также эффекты, к которым может привести срыв пламени с капли при сжигании распыленных топлив в устройствах пульсирующего горения.

В рамках асимптотического анализа исследуется воспламенение реакционноспособного вещества цилиндрической формы, в котором в начальный момент времени имеется периодическая система очагов разогрева. Изучено влияние теплоотдачи в боковую поверхность цилиндра и соседства очагов на режимы процесса. Найденное решение показывает существенную зависимость критических условий воспламенения от режима теплоотдачи. Соседство очагов приводит к конечным изменениям параметров лишь при их достаточно близком расположении. Для случая теплоизолированной боковой поверхности результаты сопоставлены с известными решениями.

Предлагается упрощенная модель распространения пламени по одиночному капилляру в режиме низких скоростей. В основе модели лежит представление о том, что основные закономерности распространения пламени в режиме низких скоростей определяются потоком тепла по стенке трубки от продуктов сгорания в свежую смесь. Получено качественное согласие с экспериментальными результатами.

Изложен метод описания и анализа процессов тепло- и массообмена углеродной частицы, находящейся в поле лазерного излучения. Найдены и проанализированы закономерности зависимостей критических диаметров и температур от поглощенной интенсивности лазерного излучения при низких и высоких значениях температуры воздуха, а также условия, при которых имеют место гистерезисные зависимости температуры частицы от ее диаметра и интенсивности лазерного излучения.

Исследовались пламена одиночных углеводородных капель (бензол, бензин, гексан, октан). Предложен комплексный подход к исследованию горения этих веществ спектральными методами, которые позволяют выявить структуру пламени, концентрацию и дисперсность конденсированной фазы, температуру в зоне горения, радиационные характеристики. Исследовались также излучательные характеристики частиц сажи и их спектральные особенности в диапазоне длин волн λ = 0,25 ÷ 0,75 мкм.