На основе численного моделирования проведен анализ работы полупроводникового термоэлемента из моносульфида олова, используемого для регистрации экзотермических процессов в ударно-волновых экспериментах по сохранению образцов. Задачу решали в одномерной постановке, рассматривая многослойную схему, которая отражала расположение образца и термоэлемента внутри реальной плоской ампулы. В результате численного счета получены зависимости термо-ЭДС от времени для различных скоростей тепловыделения в исследуемом веществе.
Изложены результаты экспериментальных исследований по разрушению стальных цилиндров ударом трубки изнутри. Образующийся осколочный спектр состоит из двух частей — осколков откольного слоя и более крупных осколков внутреннего слоя. Отмечены значительные удлинения осколков откольного слоя. Общее число осколков 450-600, что соизмеримо с количеством осколков, полученным при заполнении зарядом взрывчатого вещества всего внутреннего объема цилиндра. При этом масса наиболее крупного осколка составляет около 5% массы цилиндра.
Рассматривается процесс получения камуфлетной полости при внезапном выбросе сжатого холодного газа из заглубленного источника. Дана оценка интенсивности оттока газа из полости за счет фильтрации его в поровом пространстве. Показано, что с точки зрения совершения полезной работы пластических деформаций и глубинного смещения массива малосвязного грунта целесообразно обеспечить оптимальные расходные характеристики газа при невысокой плотности сложения массива, которая соответствует малым глубинам заложения источника энергии.
Экспериментально исследованы концентрационные пределы распространения пламени смесей NH3–O2, NH3–H2–O2, NH3–O2–N2, NH3–H2–O2–N2 при температурах до 70° и давлениях до 1,0 МПа. Величина нижнего концентрационного предела распространения пламени аммиака в кислороде заметно уменьшается с ростом давления и температуры, причем влияние температуры сказывается гораздо сильнее, чем для органических горючих веществ. Показано, что правило Ле-Шателье для пределов смесей N2–NH3–O2 соблюдается с удовлетворительной точностью.
С. С. Минаев, Е. А. Пирогов*, О. В. Шарыпов**
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск *Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск **Институт теплофизики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 8-16
В рамках слабонелинейной модели, описывающей динамику фронта расходящегося цилиндрического пламени, в предположении малости коэффициента расширения газа построены точные аналитические решения эволюционного уравнения для возмущенной поверхности пламени, подобные полученным в рамках метода полюсных разложений. На основе теоретического анализа и численного моделирования предложен новый подход к описанию самоускоряющегося расходящегося цилиндрического пламени.
Представлены результаты экспериментального исследования разгона сферических инертных частиц (диаметром 30–170 мкм) газовой детонацией в трубах с насадками. Показано, что применение расширяющихся насадков приводит к увеличению скорости частиц до 40%. Для получения фоторазверток движения частиц применялась лазерная визуализация.
М. В. Алексеев, И. Г. Фатеев*
Сургутский государственный университет, 626400 Сургут *Тюменская государственная архитектурно-строительная академия, 625001 Тюмень
Страницы: 30-33
Приведены результаты экспериментального исследования воспламенения и погасания полиметилметакрилата под действием лазерного излучения с плотностью потока q = 200–1000 Вт/см2. Показано, что при потоках лазерного излучения q > 220 Вт/см2 воспламенение происходит в газовой фазе в центре переднего фронта кольцевого вихря на достаточном удалении от поверхности образца. При q ⩽ 220 Вт/см2 воспламенение происходит одновременно в двух местах над поверхностью. Воздействие лазерного излучения при q > 220 Вт/см2 на полиметилметакрилат после воспламенения в газовой фазе при комнатной температуре и атмосферном давлении воздуха не приводит к выходу на стационарный режим горения, всегда наблюдается погасание.
Предлагается обзор результатов физического и математического моделирования лесных пожаров, полученных в Томском государственном университете. Дается общая физическая модель лесных пожаров, приводится основная система уравнений, основные граничные и начальные условия. Обсуждается структура фронта пожара и предельные условия его распространения. Формулируется новая концепция борьбы с лесными пожарами.
F. A. Albini, J. K. Brown*
Mechanical Engineering Department Montana State University, Bozeman MT 59717 *USDA Forest Service Intermountain Fire Sciences Laboratory, P. O. Box 8089, Missoula MT 59807
Страницы: 55-70
A qualitative assessment is made of the role of mathematical modeling in predicting the effects of wildland fires. Specific roles for mathematical models of physical processes involved in causing fire effects are identified in creating decision aids for helping managers make better decisions in planning fire use and in strategic planning of wildfire suppression. More direct roles are seen in helping to strengthen our knowledge base about fire effects through more efficient use of research resources. In assessing the potential utility of mathematical models in these roles, a novel taxonomy of wildland fire effects is introduced, based on longevity of the effect, time delay between fire and emergence of effect, and distance between fire and effect. Physical processes are identified as candidates for mathematical modeling, as are factors complicating the realization or use of the models. Candidate modeling topics are identified as
