Приведены результаты исследования структуры факела при диффузионном горении водорода в спутной сверхзвуковой высокоэнтальпийной нерасчетной струе воздуха. На основе регистрации излучения в диапазоне длин волн 260 350 нмнм в поперечных сечениях и по длине пламени получена трехмерная томографическая реконструкция факела, которая подтвердила взаимосвязь газодинамической структуры с интенсивностью горения. Экспериментально установлена возможность существования режимов с периодическими повторяющимися циклами полного погасания и последующего воспламенения водорода в соответствии с бочкообразной структурой нерасчетной струи. Отмечается существование локальных периферийных областей горения, что может свидетельствовать о наличии вихревых образований, которые в пространственном изображении (полученном в предположении осесимметричности излучения) имеют вид кольцевых зон. Не исключена возможность, что в реальном течении на периферии факела формируются спиралевидные структуры.
Рассмотрена задача о самовоспламенении неподвижного облака частиц двух сортов (двухкомпонентной газовзвеси). Получены приближенные аналитические зависимости для периода индукции самовоспламенения, а также для критических условий воспламенения двухкомпонентной газовзвеси при наличии теплообмена облака с окружающей средой и в случае, когда один из компонентов состоит из частиц вещества, способного к эндотермической химической реакции. На основе сравнения полученных приближенных аналитических формул с численным решением нестационарной задачи определены области их применения.
На основе уравнений фильтрации с учетом теплопередачи в области прогрева решается задача о неустойчивости малых возмущений фронта волны фильтрационного горения газа. Получены выражения для декремента роста и критического поперечного размера возмущения. Решение задачи об устойчивости фронта получено с учетом макроскопического перераспределения фильтрации в системе и включает такие макроскопические характеристики, как поперечный размер, ширина высокотемпературной зоны и др. Предложен метод учета влияния характеристик системы на развитие возмущений. Показано, что малые деформационные возмущения фронта всегда растут до определенной амплитуды, дальнейшее их развитие – продолжение роста или стабилизация – определяется характеристиками системы.
На базе уравнений Рейнольдса и –-модели турбулентности исследовано влияние геометрических и режимных параметров вихревой горелки с центральным телом и диффузором на характеристики течения и стабилизацию пламени при горении предварительно перемешанной газовой смеси.
Предложена методика исследования динамики горения и уноса массы малолетучих частиц топлив, основанная на синхронном измерении “термометрической” и пирометрической (цветовой) температур. Методика позволяет в широком диапазоне режимных параметров детально изучить временные фазы и массовые скорости горения частиц топлива.
Предложена математическая модель для описания движения смеси газа и реагирующих металлических частиц в двухскоростном двухтемпературном приближении механики гетерогенных сред. В качестве приложения данной модели развита теория волны воспламенения в смеси газа и частиц магния, обобщающая теорию теплового взрыва Н. Н. Семенова на случай движущегося облака частиц. Дана классификация типов течения смеси за фронтом ударной волны. Расчетный период индукции облака коррелирует с данными эксперимента. Продемонстрированы устойчивое распространение по смеси стационарной волны воспламенения и возможность ее инициирования.
Представлены результаты изучения горения хрома в азоте. Установлено, что горение протекает в твердой фазе. Хром реагирует с азотом в волне горения стадийно. Первая стадия – образование Cr2N – протекает в режиме отрыва. Максимальная температура горения ограничена температурой диссоциации CrN. За фронтом горения наблюдается догорание.
С помощью преобразования Лапласа показана возможность нахождения уравнений, определяющих изменения во времени температуры и выгорания реакционноспособного тела в сечении х = 0 в процессах теплового воспламенения. Получены уравнения для температуры и выгорания полуограниченного тела в точке воспламенения х = 0 при зажигании потоком излучения и при очаговом тепловом взрыве. Проведен асимптотический анализ полученных уравнений, определены времена зажигания тел и критические условия очагового воспламенения. Дано обоснование “адиабатического метода” определения временных характеристик зажигания В. Н. Вилюнова. Подтверждены результаты асимптотического анализа очагового теплового воспламенения.
Приведены результаты экспериментального исследования механизма взаимодействия оксидов ВаО и МоО3 в волне горения. Показано, что необходимой стадией взаимодействия является сублимация МоО3. На основании термографического и рентгенофазового анализов предложена схема стадийного взаимодействия оксидов, где важную роль играет образование неустойчивой промежуточной фазы.
Представлены результаты численного моделирования процесса высокотемпературного синтеза металлокерамических материалов на основе карбида титана с металлической связкой в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистых элементов с металлическим наполнителем.
350 нмнм в поперечных сечениях и по длине пламени получена трехмерная томографическая реконструкция факела, которая подтвердила взаимосвязь газодинамической структуры с интенсивностью горения. Экспериментально установлена возможность существования режимов с периодическими повторяющимися циклами полного погасания и последующего воспламенения водорода в соответствии с бочкообразной структурой нерасчетной струи. Отмечается существование локальных периферийных областей горения, что может свидетельствовать о наличии вихревых образований, которые в пространственном изображении (полученном в предположении осесимметричности излучения) имеют вид кольцевых зон. Не исключена возможность, что в реальном течении на периферии факела формируются спиралевидные структуры.
–
-модели турбулентности исследовано влияние геометрических и режимных параметров вихревой горелки с центральным телом и диффузором на характеристики течения и стабилизацию пламени при горении предварительно перемешанной газовой смеси.