Главная – Журналы – Поиск по журналам

Теоретически установлено, что на высоте 120 км происходит самовоспламенение водорода, на высоте 165÷200 км он практически полностью выгорает, а еще выше из-за горения его концентрация падает пропорционально давлению. Поэтому водород не покидает атмосферу Земли. Образующийся при сгорании водорода водяной пар опускается вниз и на высоте ∼85 км при определенных температурных условиях может превратиться в мельчайшие льдинки, количества которых достаточно для образования хорошо видимых в сумерках серебристых облаков. В том же процессе горения водорода образуется атомарный кислород, который, соединяясь с молекулярным кислородом, превращается в озон. Причем мощность этого источника озона пропорциональна концентрации водорода у поверхности Земли и может превосходить все остальные. Это обстоятельство заставит, по-видимому, по-новому взглянуть на причины возникновения озонного слоя и озонных «дыр». Энергия, выделяющаяся при горении водорода, достаточна для объяснения существования термосферы.

Рассмотрена задача о пределах распространения пламени по газу, запыленному инертными частицами, при наличии внешнего теплоотвода. Математическая модель основана на нестационарной тепло диффузионной двухтемпературной модели горения газа в присутствии инертных частиц. Задача решалась методом установления. Проведено параметрическое исследование, найдены критические значения параметра, характеризующего внешний теплоотвод. Определена область параметров дисперсной фазы, при которой двухтемпературность среды несущественна, и для этого случая получена аналитическая оценка критических параметров на срыве горения. На срыве горения скорость нормального распространения пламени в запыленном газе уменьшается в √e раз по сравнению со скоростью распространения пламени в запыленном газе в адиабатических условиях.

Предложена математическая модель исследуемого процесса, в которой капли мазута моделируются каплями углеродной суспензии. Горение и пиролиз паров жидкой части горючего рассматривались в диффузионном приближении. При моделировании горения углеродных частиц учитывались диффузионные и кинетические процессы. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования выявили определяющее влияние на полноту сгорания мазута процессов сажеобразования при его пиролизе и излучения образующихся частиц сажи. Предложен и реализован способ сжигания мазута с пониженным сажеобразованием.

Описаны эксперименты по дефлаграции в негерметичном сосуде объемом 11 м³ с внутренними препятствиями в виде набора решеток из металлических стержней. Приведены экспериментальные и расчетные зависимости изменения давления взрыва от времени. Определено влияние параметров решеток (диаметра стержня и размера ячейки, проемности и числа решеток, расстояния между решетками и порядка их расположения) на динамику взрыва и степень турбулизации горения внутри сосуда. Впервые получены количественные данные по степени турбулизации горения в сосуде большого объема с препятствиями в виде набора решеток, которые в ряде случаев существенно превышают полученные ранее значения фактора турбулизации. Показано, что в соответствии с теоретическими предсказаниями максимальное давление взрыва коррелирует не просто со значением фактора турбулизации, а с отношением фактора турбулизации к коэффициенту расхода. Предложена формула для расчета этого отношения.

Рассмотрена задача численного расчета динамики горения частиц бурого угля с учетом сложных физико-химических явлений: теплообмен частиц угля с окружающей средой, теплоперенос внутри частицы, выход и горение летучих веществ, горение коксового остатка. Приведены диффузионно-кинетическая модель горения и результаты численного расчета динамики этого процесса.

Решается плоская одномерная задача о распространении медленного горения в метановоздушных газовзвесях угольной пыли. Считается, что весь метан, первоначально содержащийся в газе, сгорает во фронте пламени. Скорость фронта относительно газа рассчитывается по соотношениям, полученным из рассмотрения стационарной задачи с использованием представленной теории теплового взрыва. Газовзвесь рассматривается как двухтемпературная и двухскоростная среда. Учитываются гетерогенные реакции горения углерода (кокса) и восстановления окиси углерода, выход летучих компонентов и их сгорание в газовой фазе вместе с окисью углерода. На основе численных расчетов показано, что угольная пыль неоднозначно влияет на скорость распространения пламени. В бедных смесях при умеренном содержании пыли интенсивность волны горения растет, а в условиях, близких к стехиомещрическим, уменьшается.

Представлены результаты исследования примесного газовыделения в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. С помощью пробоотбора из волны горения с последующим масс-спектральным анализом получены данные о количестве и составе газовой фазы для широкого круга систем. Проведена также спектроскопия в видимой области в процессе горения. Обнаружен эффект обратного поглощения выделившихся газов конденсированными продуктами сгорания.

Выполнены экспериментальные исследования силового межфазного взаимодействия в низкопористой среде при высокоскоростной фильтрации газа. Предложены новые аппроксимационные зависимости для коэффициентов сопротивления, справедливые в широком диапазоне параметров течения и пористого слоя. Разработана новая математическая модель конвективного горения пористого топлива в канале переменного сечения. Проведены параметрические исследования характеристик переходных режимов горения с использованием различных формул для расчета силы межфазного взаимодействия.

Методом импульсного рентгеновского просвечивания изучена динамика перемещения частиц вещества внутри горящих образцов, дающих твердые продукты горения. В экспериментах использованы образцы из смеси Ti + С + 20% TiC, внутри которых размещали метки в виде полосок из смеси Zr + WO₃ или порошка тантала. Образцы сжигали в полузамкнутой жесткой оболочке с выходом примесных газов через шлаки. Установлено, что сразу за фронтом горения начинается движение частиц продуктов сгорания в направлении, противоположном направлению движения фронта горения. Скорость частиц в центральной зоне образца достигает значений, сравнимых со скоростью горения образцов ∼ 20 мм/с), в то время как на периферии скорость движения этих частиц близка к нулю.

Рассматривается класс твердотопливных элементов, позволяющих осуществить такое регулирование поверхности горения твердотопливных элементов в зависимости от величины сгоревшего свода, при котором, эта зависимость может быть не только линейной, как, например, для цилиндров внутреннего горения, или квадратичной, как для сферических элементов горения, но и любой требуемой степени прогрессивности. Приведены метод решения задачи и результаты расчетов.