А.Е. Сидоров, В.Г. Шевчук, Е.Н. Кондратьев
Институт горения и нетрадиционных технологий Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, 65026, Одесса, Украина incomb@ukr.net
Ключевые слова: газовзвесь, скорость пламени, кондуктивный и радиационный теплоперенос, магний
Страницы: 3-10
Предложена математическая модель ламинарного пламени в газовзвесях, частицы которых горят в диффузионном режиме. Учитываются кондуктивная и радиационная теплопередача в волне горения, различие температур и скоростей твердой и газовой фаз. Получено аналитическое выражение для нормальной скорости пламени, описывающее ее зависимость от концентраций горючего и окислителя и размера частиц. Теоретические расчеты хорошо согласуются с экспериментальными данными по зависимости скорости пламени от размера частиц в аэровзвесях магния. Проведены оценки относительной роли радиационной теплопередачи и седиментации частиц во взвеси.
И.Г. Ассовский1, А.Г. Мержанов2 1Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, 119991, Москва assov@chph.ras.ru 2Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432, Черноголовка merzh@ism.ac.ru
Ключевые слова: высокоэнергетические материалы, модели горения
Страницы: 11-21
Рассматриваются вопросы теоретического и экспериментального моделирования процесса горения высокоэнергетических материалов в технических устройствах. Формулируются требования к моделированию, критерии достоверности моделирования, а также критерии подобия условий горения. Классификация адекватности теоретического и экспериментального моделирования рассматривается с учетом особенностей внутрикамерного горения высокоэнергетических материалов в технических устройствах.
К.О. Сабденов, М. Ерзада
Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, 010008, Астана, Казахстан sabdenovko@yandex.kz
Ключевые слова: отрицательный эрозионный эффект, критическое число Вилюнова, число Булгакова — Липанова
Страницы: 22-33
Предложен механизм возникновения отрицательного эрозионного горения (эффекта) в канале топливного заряда ракетного двигателя. Снижение скорости горения возникает вследствие падения температуры пламени за счет перехода тепла химических реакций в кинетическую энергию газа. Существует критическое значение числа Вилюнова, выше которого стационарное горение топлива невозможно. Стационарное горение возможно до уменьшения скорости горения в 1/e1/2 раз от первоначального значения. Дано объяснение слабому проявлению отрицательного эрозионного эффекта при снижении начальной температуры топлива: уменьшение пороговой скорости возникновения положительного эрозионного горения сужает область возникновения отрицательного эрозионного горения.
Анализируются зависимости скорости горения порохов, твердых топлив и взрывчатых веществ от давления. С этой целью осуществлен поворот координат на угол, тангенс которого равен коэффициенту скорости горения в ее одночленном законе в зависимости от давления. Рассмотрены различные варианты аппроксимации и предложено выражение, наилучшим образом аппроксимирующее зависимость скорости горения от давления в интервале давления от нуля до бесконечности.
Е.З. Тве, А.П. Денисюк
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, 125047, Москва yezawhtwe@mail.ru
Ключевые слова: нитрат аммония, баллиститный порох, горение, катализ
Страницы: 39-49
Изучены закономерности горения различных порохов с нитратом аммония (НА). Показано, что влияние НА на скорость горения зависит от теплоты горения исходного пороха, количества НА и давления, при котором происходит горение. Так, НА несколько повышает скорость горения низкокалорийных порохов и существенно уменьшает ее в случае высококалорийных составов. Показано, что с помощью комбинированных катализаторов можно значительно (до ≈ 6 раз при давлении 2 ÷ 4 МПа) увеличить скорость горения порохов, содержащих 50 ÷ 70 % НА, и снизить зависимость ее от давления.
О.Г. Глотов
Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090, Новосибирск glotov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: титановый агломерат, горение, фрагментация, время горения, метод гашения и отбора, конденсированные продукты горения, распределение по размерам
Страницы: 50-57
Представлена методика исследования горения частиц титана диаметром 300 ÷ 500 мкм, полученных в результате слияния множества мелких частиц. Горящие монодисперсные частицы титана создавали посредством воспламенения помещенных в сгорающий образец миниатюрных кусочков пиротехнической композиции, содержащей 69 % порошкообразного титана. Полученные частицы-агломераты горели в условиях свободного падения в воздухе. Их движение и события эволюции, в том числе фрагментацию, регистрировали посредством видеосъемки. Также проводили гашение, отбор и изучение конденсированных продуктов горения.
О.Г. Глотов
Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090, Новосибирск glotov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: титановый агломерат, частица титана, горение, интенсивность свечения, коэффициент аэродинамического сопротивления, фрагментация, распределение по размерам, время горения
Страницы: 58-71
Исследовано горение частиц титана в свободном падении в воздухе. Монодисперсные горящие частицы диаметром 300, 390 и 480 мкм получали в результате слияния множества мелких частиц при воспламенении миниатюрных кусочков пиротехнической композиции, содержащей 69 % порошкообразного титана. Определены параметры движения и коэффициент аэродинамического сопротивления горящих частиц. Количественно охарактеризовано явление фрагментации (момент наступления и длительность явления, динамика разлета фрагментов, функции распределения фрагментов по размерам). Для исследуемых частиц разлет фрагментов имеет вид еловой ветви: материнская частица сохраняется и отстреливает мелкие осколки. Определены дистанция и скорость движения частицы в момент наступления фрагментации и окончания горения. Приведены данные о структуре и морфологии частиц-продуктов горения, представленных остатком материнской частицы и совокупностью мелких частиц-фрагментов, а также данные об изменении размера и интенсивности свечения горящей частицы. По окончании горения от материнской частицы остается сфера, состоящая из смеси оксидов с осредненным составом TiO2.76.
Изучены промежуточные и конечные продукты горения прессованного нанопорошка алюминия. Установлено, что основным продуктом сгорания является нитрид алюминия. На промежуточных стадиях горения на поверхности образца сначала образуются оксид (γ-Al2O3) и оксинитрид (Al5O6N) алюминия, а затем формируется нитрид алюминия. Использование скользящего (падающего под малым углом к поверхности) синхротронного излучения позволило зафиксировать с высокой точностью (по времени) последовательность стадий формирования кристаллических продуктов при горении нанопорошка алюминия.
А.П. Ершов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090, Новосибирск ers@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: макрокинетика, взрывчатые вещества, структура зоны реакции, неидеальная детонация, недосжатая детонация
Страницы: 77-87
Численно исследовано развитие детонации в системе с кинетикой экзотермической реакции, включающей зависимость от скорости изменения удельного объема. При резком сжатии вещества, например, во фронте ударной волны, такая кинетика приводит к конечным изменениям степени превращения. При существенном вкладе таких быстрых процессов получены режимы детонации, отличные от стандартного режима Зельдовича — Неймана — Дёринга. Профили волн качественно совпадают с полученными для некоторых взрывчатых веществ в экспериментах А. В. Уткина и др. Результаты моделирования подтверждают важность учета реакции во фронте волны.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
