Проведено экспериментальное исследование и математическое моделирование процессов горения распыленного жидкого углеродного топлива в высокотемпературном сверхзвуковом потоке. Сравнение результатов расчета с экспериментом показало, что предложенная модель течения может быть использована для определения характеристик горения распыленного керосина в сверхзвуковых камерах сгорания.
Рассмотрено турбулентное горение однородной смеси и образование токсичных веществ. Построена модель, исходящая из представления о том, что основной процесс окисления происходит в узких зонах, а полное догорание топлива и образование окислов азота – во всем объеме слабонеравновесных продуктов сгорания. Первая стадия описана с помощью уравнения для плотности вероятностей температуры. Проанализированы его решения и показано, что скорость распространения в среднем плоского пламени целиком определяется условиями на его передней (примыкающей к свежей смеси) границе. Вторая стадия процесса описана с помощью уравнения для средних концентраций. Средние значения скоростей реакций вычислены по результатам исследования плотности вероятностей температуры.
Скорость пламени в потоке за ударной волной оценивается по фоторегистрограммам расширения очага пламени, возникающего в зоне между УВ и фронтом горения при режимах перехода горения в детонацию. Измеренная величина близка к разности между скоростями движения УВ и массового потока газа в ней и значительно превышает расчетную скорость нормального пламени, что указывает на турбулентный характер горения за УВ.
Представлены экспериментально полученные значения скорости распространения фронта горения конденсированного вещества в глухом зазоре в зависимости от высоты зазора и среднего давления. Установлено, что фронт горения может распространяться как монотонно (что характерно для относительно высоких значений давления и зазора), так и в результате появления и развития дополнительных очагов горения на некотором удалении от основного фронта горения. При низких уровнях давления, главным образом при малой высоте зазора, наблюдалось неустойчивое распространение фронта горения по поверхности конденсированного вещества.
С помощью метода зондовой масс-спектрометрии исследована структура пламени гомогенизированного смесевого состава на основе перхлората аммония с размером частиц <50 мкм и полибутадиенового каучука с концевыми карбоксильными группами с соотношением компонентов, близким к стехиометрическому при давлении 0,08 атм. Определены профили температуры и концентраций 17 стабильных компонентов в пламени. Проведено моделирование структуры пламен рассматриваемого и ранее исследованного смесевых составов на основе решения системы дифференциальных уравнений, описывающих течение реагирующего многокомпонентного газа с учетом теплопроводности и диффузии, а также кинетического механизма, содержащего 58 элементарных стадий и 35 компонентов. Получено удовлетворительное согласие расчетных и экспериментальных данных. Произведена оценка констант скорости некоторых малоизученных или совсем не изученных стадий. Полученные данные могут быть использованы при создании модели горения смесевых твердых топлив па основе ПХА.
В работе представлены результаты численного исследования структуры пламен СТТ на основе ПХА и ПХА + ПБК. Процесс горения моделируется с помощью формальной кинетики, детализированной на основе экспериментальных данных по горению слоевой системы при давлениях ∼0,26 атм. Для построения решения используется упрощенная система уравнений, получаемая из полной системы Навье –Стокса предельным переходом М → 0. Для давлений ∼40 атм исследована структура пламен, получены величины тепловых потоков в к-фазу.
Приводится вывод уравнений газовой динамики, описывающих течение продуктов сгорания топлива в несимметричном кольцевом канале в двумерной нестационарной постановке. Уравнения газовой динамики решаются совместно с формулами, описывающими тепловые процессы. Численным анализом установлены основные закономерности процессов зажигания топливной шашки, размещенной несимметрично в корпусе газогенератора. Анализ выполнен для случаев вложения шашки с эксцентриситетом или с перекосом.
Экспериментально определены значения плотности прессования и дисперсности легкоплавкого компонента в смеси Zn—S. для которой реализуются условия СВС. Установлена возможность управления размером анизотропной структурной зоны столбчатых кристаллов посредством изменения дисперсности серы.
Выполнено численное исследование закалки СВС-образца при высокой интенсивности теплоотвода от внешней поверхности. Рассмотрена двухстадийная реакция, протекающая в режимах слияния, управления и отрыва. Установлено, что в режимах управления и отрыва при закалке фиксируется значительное количество промежуточной фазы. В режиме слияния доля промежуточного продукта в закаленном образце мала. Показана возможность применения метода закалки импактной струей воды для исследования процессов фазо- и структурообразования при СВС.
Проведен анализ процесса фазоразделения продуктов взаимодействия высокотемпературных металлотермических смесей с учетом конечности скорости распространения фронта горения. Делается вывод о самоускоряющемся характере данного процесса. Вводится понятие периода индукции фазоразделения. Получено его математическое выражение для случая, когда время коалесценции металлических капель превышает время их образования.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
