Описан новый численный алгоритм дл* моделирования течений невязкого многокомпонентного газа с неравновесными химическими реакциями. Демонстрируется применение этого алгоритма для расчета нескольких задач с горением водородовоздушной смеси в наклонных детонационных волнах.
Описан простой и достаточно точный метод оценки параметров ударно-волнового нагружения пористых материалов в условиях полного уплотнения материала до плотности монолита.
Построена одномерная модель многофронтовой детонации, учитывающая трение, теплоотвод и затухание пульсаций скорости газа. Численно показано существование пределов детонации в узких каналах. Результаты расчетов находятся в удовлетворительном соответствии с экспериментальными данными.
Рассматриваются одномерные движения в канале с упругими стенками газожидкостной среды с химически активной газовой фазой. Решена задача о структуре, т. е. найдено стационарное решение уравнений совместного движения пузырьковой жидкости и мембраны, связывающее два различных равновесных состояния и содержащее ударный переход с энерговыделением на фронте волны. Поскольку в полученном решении давление в канале перед ударной волной падает, это решение может быть использовано для качественного описания кавитационного механизма, поддерживающего детонацию с малой скоростью в пленках жидких ВВ на упругой подложке.
Для конденсированных систем, взаимодействующих через слой тугоплавкого продукта по степенному закону, определена функциональная зависимость времени задержки зажигания от основных параметров задачи. Предложено и обосновано соотношение для нахождения температуры зажигания из равенства внешнего потока тепла интегральному тепловыделению от химической реакции в стационарной волне горения с температурой, равной температуре зажигания. Показано, что при температуре поверхности ниже температуры зажигания определенный таким образом прогрев можно рассматривать как инертный, и длительность этой стадии составляет основную часть времени задержки.
Экспериментально обнаружено разрушение поверхности нитроглицеринового пороха на стадии его зажигания. Показано, что степень разрушения зависит от мощности внешнего источника, начальной температуры и времени экспозиции. Предложена модель зажигания твердого топлива, учитывающая возникновение напряжений и деформаций в поверхностном слое при возбуждении химической реакции. Оценены характеристики зажигания и степень разрушения. Результаты качественно согласуются с данными эксперимента.
Экспериментально изучено влияние степени эмульгирования водою мазута М-40, подогретого до температуры кипения воды, на период самовоспламенения при импульсном высоконапорном впрыске в горячий воздух. Показано, что присадка воды не меняет химизма реакции, а подогрев водотопливной эмульсии ведет к стиранию различий в характере воспламенения эмульсии и безводного топлива. Подтверждена решающая роль условий смесеобразования на особенности самовоспламенения. Получены косвенные свидетельства того, что на процесс первичного диспергирования струи при выходе ее из сопла распылителя активно влияет динамическая прочность жидкости на разрыв.
Разработан механизм возбуждения длинноволновых акустических возмущений, генерируемых в атмосфере большими пожарами. Сформулирована, математическая модель явления Полученное решение качественно объясняет и количественно описывает акустические эффекты, экспериментально зарегистрированные на больших расстояниях от мощных пожаров, что позволяет проводить диагностику больших пожаров по барографическим записям волн давления на земле. Найден коэффициент излучения акустической энергии.
В. В. Афанасьев, С. А. Абруков, Н. И. Кидин*, А. К. Кузьмин
Чувашский государственный университет, 428015 Чебоксары *Институт проблем механики РАН, 117527 Москва
Страницы: 34-39
Экспериментально изучены концентрационные и температурные интервалы возбуждения и молчания звуковых колебаний ламинарного кинетического поющего пламени при изменении концентрации, расхода и начальной температуры пропановоздушной смеси. Измерением интенсивности распределения переменной составляющей излучения радикала СН на длине волны 4315 Å и разности фаз между колебанием давления и скорости тепловыделения по высоте пламени показано, что основная часть переменного тепловыделения для поддержания и усиления колебаний давления в соответствии с критерием Рэлея происходит в результате периодического изменения площади поверхности пламени на вершине его конуса. Установлена прямая связь между появлением концентрационных и температурных интервалов возбуждения и молчания звуковых колебаний с изменением разности фаз.
Показано, что при горении смесевых твердых топлив мгновенная массовая скорость горения можег зависеть от колебаний скорости обдува поверхности даже в случае, когда в стационарном режиме горение нечувствительно к скорости обдува. Предложен способ изучения нестационарного эрозионного горения с использованием экспериментов на слоевых системах.
