Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрено взаимодействие малого космического тела с атмосферой планеты, мимо которой оно пролетает. Получены уравнения аэродинамического торможения тела и условия его фрагментации. Показано, что фрагментация является многоэтапным процессом с разделением ее актов в пространстве и времени. Разработанная модель позволяет оценить количество актов фрагментации тела, а также количество фрагментов, их размеры, параметры движения, координаты и энерговыделение в атмосферу. Использование модели проиллюстрировано примерами взаимодействия малого космического тела и кометы Шумейкеров – Леви 9 с атмосферами Земли и Юпитера соответственно.

Выполнены расчеты метания цилиндрического тела нестационарным потоком двухскоростной двухтемпературной газодисперсной среды с учетом двух механизмов межчастичного взаимодействия: столкновений между хаотически движущимися дисперсными частицами в разреженном состоянии или деформации пористого скелета в плотной упаковке частиц. Установлено, что существуют режимы метания тела, когда его скорость превосходит максимальную скорость истечения частиц на срезе канала. Определена возможность применения упрощенных расчетных схем при моделировании метания тела. Проведено сравнение результатов расчета и эксперимента.

Экспериментально установлено, что создание аксиального магнитного поля в металлической облицовке кумулятивного заряда непосредственно перед его подрывом может приводить к резкому снижению пробивного действия. Обсуждаются возможные причины обнаруженного эффекта.

На установке быстрого сжатия со свободно движущимся поршнем экспериментально определялась эффективность термомеханического преобразования энергии при детонационном режиме сжигания водородо-воздушной смеси стехиометрического состава в условиях, близких к тем, которые реализуются при работе поршневого двигателя внутреннего сгорания в режиме пуска. Показано, что такой режим тепловыделения характеризуется не только резким возрастанием давления в камере сгорания, но и его быстрым последующим спадом, обусловленным теплоотдачей в стенки цилиндра и частичной конденсацией паров воды. Эти составляющие теплового процесса идут тем интенсивнее, чем выше давление и температура продуктов сгорания, в свою очередь прогрессивно зависящие от параметров смеси непосредственно перед ее поджогом. Но относительное повышение давления сгорания оказывается минимальным при инициировании воспламенения вблизи верхней мертвой точки. Показано также, что коэффициент термомеханического преобразования энергии (аналог индикаторного КПД двигателя внутреннего сгорания) достигает своего максимального значения 31 % при поджигании смеси в момент времени, отстоящий примерно на 3/4 периода колебаний поршневой группы от начала сжатия воздушного заряда.

Рассматривается задача о самовоспламенении двухкомпонентного аэрозоля, состоящего из равномерно перемешанных капель окислителя и горючего, реагирующих в газовой фазе. Процесс самовоспламенения такого аэрозоля разделяется на два этапа – испарение компонентов аэрозоля и затем химический разогрев смеси. Получена приближенная аналитическая формула для периода самовоспламенения двухкомпонентного аэрозоля, учитывающая различия теплофизических характеристик жидкостей аэрозоля, массовых концентраций, размеров капель компонентов аэрозоля, отличие начальной температуры этих капель от начальной температуры газовой фазы. Результаты вычисления периода самовоспламенения по полученной аналитической формуле и результаты численного решения задачи в нуль-мерной постановке совпадают с точностью 20 % в широком диапазоне изменения определяющих параметров задачи.

Экспериментально исследовано зажигание слоя лесных горючих материалов световым излучением. Определены минимальные значения плотности лучистого теплового потока от неодимового лазера и вольфрамовой лампы, необходимые для зажигания лесных горючих материалов. Установлено, что плотность теплового потока увеличивается с ростом влагосодержания и плотности слоя лесных горючих материалов и падает с ростом диаметра светового пятна, а критическая плотность потока от лазера превышает соответствующие значения плотности потока от лампы накаливания.

Зарегистрировано регулярное самовоспламенение водорода и керосина при их перемешивании с обогащенным кислородом воздухом в вихревой проточной камере плоскорадиальной геометрии. Указанные топливные компоненты подавались в камеру из сосудов с комнатной температурой под давлением 410 МПа. Исследовано поле скоростей, давлений и температур в камере экспериментальными методами, а также численным моделированием на основе полных уравнений Навье–Стокса. Измерения и расчет показали возникновение области повышенных температур в вихревом нестационарном потоке. Расчет проводился при значениях числа Рейнольдса задачи до 510³ и показал рост температуры с его увеличением. Однако как рассчитанные, так и измеренные температуры ниже известных температур самовоспламенения. Природа наблюдавшегося воспламенения осталась невыясненной.

Экспериментально исследовано окисление и горение одиночных частиц магния в среде СО₂ в диапазоне температур окружающей среды 8981323 К. Обнаружен режим медленного гетерогенного горения, разделяющий области медленного окисления и быстрого паро-фазного горения. Обсуждается связь процесса воспламенения и горения летучего металла со структурой и свойствами поверхностной пленки.

Исследуется горение порошка хрома в реакторах СВС. Показано, что максимальная температура в центральной части образцов превышает адиабатическую. Наблюдаемое явление связано с неодномерностью фронта горения. Перегрев центральной части приводит к расплавлению продукта и уменьшению глубины превращения, что должно учитываться при азотировании образцов большого диаметра.

Неизотермическим термогравиметрическим методом исследованы кинетические закономерности окисления ультрадисперсных порошков алюминия, меди, железа, молибдена, цинка и олова, полученных методом электрического взрыва проводников. Установлено, что процесс окисления носит многостадийный характер, однако на начальной стадии окисления продукты не образуют сплошной пленки и окисление всех металлов протекает по линейному закону. Температуры начала окисления с заметной скоростью определяются температурами десорбции газовых компонентов ультрадисперсных порошков. Температуры самовоспламенения порошков определены методом дифференциального термографического анализа. Показано, что эти температуры зависят от теплофизических свойств металла и кинетики начальной стадии окисления.