Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследовано влияние ультразвук-поглощающих покрытий на устойчивость гиперзвуковых пограничных слоев. В экспериментах использовались два вида таких покрытий: металлический фетр с хаотической пористой микроструктурой и лист, перфорированный глухими цилиндрическими микроканалами. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе при числе Маха M=5,95 на острых конусах с полууглом при вершине 7°. Проведены термоанемометрические измерения развития естественных возмущений и искусственно индуцированных волновых пакетов в пограничном слое. Получены пространственные характеристики искусственных возмущений. Показано, что такие покрытия оказывают стабилизирующее влияние на возмущения второй моды.

На основе калибровочной теории дефектов с учетом диссипации энергии предложены математические модели пластичности и ползучести для случая малых деформаций. Предполагается, что пластичность связана с движением дислокаций, происходящим без изменения объема. В модели ползучести движение дислокаций может происходить с изменением объема, "лишний" объем уносится (приносится) точечными дефектами. С помощью обобщенно-термодинамического подхода Годунова показано, что предложенная модель пластичности является гиперболической по Фридрихсу.

Построены дифференциальные уравнения упругого ортотропного слоя на основе разложения решений уравнений теории упругости по полиномам Лежандра. Порядок системы дифференциальных уравнений не зависит от вида краевых условий на поверхностях слоя, что позволяет корректно формулировать условия на контактных поверхностях.

С помощью численных и приближенных методов определены критические условия зажигания газовзвеси твердых частиц нагретым телом при импульсном подводе энергии. Показано, что в кинетическом (однотемпературном) режиме зажигания критическая длительность теплового импульса равна времени установления нулевого градиента на границе нагреватель —газовзвесь. В диффузионном (двухтемпературном) режиме зажигания (малые значения коэффициента теплообмена частиц с газом) критическая длительность теплового импульса существенно меньше времени установления нулевого градиента. Установлено, что значение критического времени теплового импульса определяется из равенства времен полного выгорания частиц на границе нагреватель — газовзвесь и повторного нагрева газа до температуры перехода реакции окисления частиц в диффузионный режим реагирования. Предложен приближенный метод расчета критической длительности теплового импульса для диффузионного режима зажигания. С помощью численных расчетов установлено, что минимальное время выхода на высокотемпературный режим горения достигается при продолжительности теплового импульса, равной времени установления нулевого градиента давления на границе нагреватель — газовзвесь.

Разработана модель динамики газового взрыва в невентилируемом сосуде, и приведены результаты расчета горения начально-неподвижной стехиометрической водородовоздушной смеси в сферическом сосуде объемом 6,37 м³. Модель основана на использовании метода крупных вихрей для моделирования турбулентности и градиентного метода моделирования горения предварительно перемешанных реагентов. Предложен метод для снижения расчетной толщины фронта пламени, обсуждаются результаты его применения. Для достижения вычислительной эффективности использовалась процедура адаптации расчетной сетки к решению задачи. Расчетная динамика давления хорошо совпадает с опубликованными экспериментальными данными, а скорость фронта пламени — с результатами расчета по модели сосредоточенных параметров для того же эксперимента.

Исследовалось поведение капли жидкого взрывчатого вещества — β-азидоэтанола — в нагретой воздушной среде. Показано, что процесс воспламенения капли протекает газофазно и лимитируется тепловыделением реакции окисления паров азидоэтанола. По мере удаления от предела воспламенения при повышении температуры среды возрастает роль реакции термического разложения молекул этого вещества. В интервале температур среды 560÷620 К воспламенение капли определяется кинетикой параллельно протекающих реакций — газофазного окисления и термического разложения азидоэтанола.

Дано решение задачи о тепловом взрыве реагента в форме полого цилиндра при граничных условиях третьего рода обратным методом. Предложены методы определения критических параметров в общем и частных случаях. Получены трансцендентные уравнения, через корни которых определяются критические значения параметра Франк-Каменецкого. Приведены результаты численного анализа и даны аппроксимирующие функции для определения критического параметра Франк-Каменецкого в зависимости от числа Био.

Исследованы форма, строение частиц и дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси частиц порошкообразного алюминия марок АСД-1, АСД-4 и АСД-6 при коэффициенте избытка окислителя 0,12÷0,4 и начальном давлении 0,05÷0,30 МПа. Субдисперсные частицы оксида алюминия составляют до 90% суммарной массы конденсированных продуктов сгорания. Среднемассовый диаметр частиц 0,15÷0,18 мкм, с повышением давления размер частиц увеличивается. При атмосферном давлении начальная дисперсность порошков алюминия, а также соотношение компонентов в рабочем участке практически не влияют на дисперсность частиц к-фазы. Выполнен сравнительный анализ дисперсного состава частиц к-фазы, образующейся при горении алюминия в различных топливных композициях и установках. Показано, что основное влияние на дисперсный состав оказывают тип топливной композиции, газодинамический процесс горения и условия взаимодействия частиц алюминия между собой и с газовой фазой.

Предложена точечная математическая модель процесса спекания прессовки ультрадисперсного металлического порошка в режиме теплового взрыва. Определено условие, при котором данный режим реагирования осуществляется. Проведена верификация модели по времени задержки и температуре начала спекания порошка платиновой черни.

Получены многослойные тонкие пленки Ti/Al методом магнетронного вакуумного напыления. Период микроструктуры варьировался в диапазоне 5÷110 нм, при этом количество слоев составляло 150÷4700, а общая толщина многослойной пленки достигала 15÷20 мкм. Исследовалось безгазовое горение полученных пленок. Обнаружено два вида горения: стационарный и пульсирующий, определены температуры горения при обоих режимах. Показано, что наиболее вероятным механизмом самораспространяющейся реакции является диффузия Al в β-Ti при температуре, близкой к температуре перехода α → β.