В работе на основе математической модели детонации аэровзвеси частиц алюминия в кислороде в рамках односкоростного двухтемпературного континуума изучена задача о структуре детонационной волны. Дан анализ типов течения в виде режимов Чепмена — Жуге, пересжатого и недосжатого. По результатам численных экспериментов построена карта режимов движения смеси в плоскости: число Маха детонационной волны, отношение характерных времен тепловой релаксации и горения. Определены: область реализации только пересжатых режимов детонации, многообразие существования недосжатых и пересжатых режимов и область отсутствия стационарных решений. Описаны структурные свойства решений с внутренней особой точкой и недосжатых структурно неустойчивых режимов с седловой особенностью в конечном состоянии. Путем численного моделирования нестационарных детонационных течений показана устойчивость стационарных режимов всех типов относительно малых и конечных возмущений, сохраняющих скорость детонационной волны и конечное состояние.
В. М. Бойко, В. П. Киселев, С. П. Киселев, А. Н. Папырин, С. В. Поплавский, В. М. Фомин
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 86-99
Настоящая работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию распространения ударной волны в смеси газа с твердыми частицами при наличии выраженных границ двухфазной области (облако частиц). Экспериментально показан и теоретически обоснован эффект качественной перестройки сверхзвукового потока за ударной волной в облаке частиц в диапазоне объемных концентраций дисперсной фазы 0,1–3%.
С позиций стационарной теории Н. Н. Семенова по двухтемпературной модели проанализирован тепловой взрыв пористого слоя при диффузии в него газообразного окислителя с учетом распределения окислителя внутри слоя. Определены предел теплового взрыва, максимальный предвзрывной разогрев и распределение концентрации газообразного реагента в слое. Путем численного интегрирования исследовано поведение температур каркаса и газа в различных режимах процесса. Проанализирована зависимость времени взрыва от диффузии и выгорания газообразного реагента
Представлены экспериментальные результаты по горению в воздухе ультрадисперсного порошка алюминия с добавками ультрадисперсных порошков меди, никеля, железа, олова, кремния, графита, бора, вольфрама и молибдена. Методами рентгенофазового и химического анализов изучен состав конечных продуктов. На химическое связывание азота воздуха в виде нитрида и оксинитрида алюминия ингибирующее действие оказывает добавка олова, а добавки железа, вольфрама и молибдена способствуют повышению содержания азота. Установлено, что добавки более существенно влияют на процессы, определяющие продолжительность двух стадий горения, чем на содержание связанного азота в продуктах.
Изучено инициирование тпэна с удельной поверхностью 8000 см2/г и плотностью 0,9 г/см3 с помощью взрываемой лазерным импульсом тонкой металлической пленки из различных материалов. Получена единая для всех материалов обобщенная зависимость поглощаемой в пленке энергии от ее толщины. Проведена оценка динамики потерь теплопроводностью и показана их малость. Описаны основные процессы механизма инициирования тэна с помощью световзрываемых металлических пленок.
Рассмотрена физическая и математическая постановка задач, возникающих при оценке надежности предварительно выбранной под руководством Р. 3. Сагдеева конструкции защитных экранов космического аппарата «Вега». Приведены результаты расчетов разрушения защитных экранов под действием ударов частиц пылевидной атмосферы кометы Галлея. Определены размеры зон разрушения экранов в зависимости от размеров частиц и их плотности. Проведена оценка вероятности попадания на второй экран частиц, пробивающих его или вызывающих появление твердых откольных фрагментов. Определен импульс, который передается потоком частиц солнечным батареям космического аппарата.
Для определения массовой скорости за ударной волной в пористых, волокнистых и других гетерогенных средах развит дистанционный электромагнитный метод. В качестве приложения к методу построена ударная адиабата порошка Al2O3 насыпной плотности в области низких давлений.
Экспериментально исследовано поведение окислителей (перхлоратов, нитратов, окислов) при высокоскоростном пробитии тонких преград. Изученные окислители разлагаются в запреградном потоке осколков, причем минимальная скорость соударения, при которой происходит заметное разложение окислителя, коррелирует с температурой начала их термического разложения. Наблюдаемое в экспериментах интенсивное сгорание осколков преграды и капсулы, в которой метались окислители, протекающее в некоторых случаях во взрывном режиме, связано с высокой химической активностью свежеобразованных поверхностей, возникающих в процессе пробития.
С помощью нескольких методик исследовано взрывное устройство в виде тонкостенной сферической ампулы, заполненной гомогенным жидким взрывчатым веществом (ЖВВ) минимальной массой ∼0,1 г или кварцевым песком, пропитанным ЖВВ. Показано, что исследованная конструкция ампулы в сочетании с электроискровым инициированием в центре ампулы обеспечивает практически симметричный разлет продуктов взрыва и инертного материала, гарантирующий одномерное нагружение концентрично расположенных сферических оболочек. Установлено, что использование порошкообразных инертных материалов расширяет диапазон применения устройства, в частности, за счет более плавного, эшелонированного нагружения.
Показано, что известный механизм движения пузырей под действием градиента поверхностного натяжения может обеспечить эффективный вывод газообразных продуктов из зоны реакции к-фазы плавящихся энергетических материалов, где существует очень высокий градиент температуры. Учет этого эффекта позволяет правдоподобно объяснить появление пены на поверхности некоторых энергетических материалов при резком отключении светового потока, ранее поддерживавшего горение.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
