Главная – Журналы – Поиск по журналам

Методом численного моделирования исследовано взаимодействие падающей ударной волны (с прямоугольным или треугольным профилем за ее фронтом) с полубесконечным облаком частиц алюминия конечной ширины, расположенным внутри канала вдоль плоскости симметрии. В результате взаимодействия ударной волны с передней кромкой облака образуется вихрь, который приводит к распылению облака. Отражение искривленной ударной волны от плоскости симметрии может быть как регулярным, так и с образованием ножки Маха. При нагружении облака достаточно сильной ударной волной в облаке формируется детонационная волна. При этом течение носит периодичный характер, что обусловлено прохождением и отражением от стенок поперечных волн.

Экспериментально исследован процесс перехода волны детонации из химически активной пузырьковой среды в химически инертную среду — жидкость. Изучена структура и измерены давления в прошедшей и отраженной от торца ударной трубы (постдетонационных) волнах в различных жидкостях. Прослежена эволюция постдетонационных волн, измерены скорости их распространения и определены постоянные затухания. Проведен качественный анализ механизмов диссипации энергии постдетонационных волн в жидкостях.

Исследованы детонационные свойства смесей конденсированных взрывчатых веществ (ВВ) с металлическими добавками. Разработана схема измерений высокой электропроводности продуктов детонации (σ > 10 Ω^-1 · см^-1) с временным разрешением ∼ 10 нс. Показано, что свойства продуктов детонации существенно зависят от содержания добавки в ВВ, дисперсности и плотности смеси. Электропроводность продуктов детонации исследованных составов достигает ≈5 · 10³Ω^-1 · см^-1, что более чем на три порядка превышает электропроводность ВВ без добавки. Обнаружена существенная неоднородность электропроводности продуктов детонации по толщине проводящей области. Основная проводимость соответствует участку протяженностью ≈1 мм вблизи детонационного фронта. Степень пересжатия детонационной волны сильно влияет на электропроводность и толщину проводящей зоны. Предполагается, что характер изменения электропроводности со временем обусловлен последовательно протекающими процессами ударного сжатия ВВ, возбуждения химической реакции (в том числе реакции добавки с продуктами детонации), расширения продуктов детонации. Возможность исследования детонации в различных режимах обеспечивает высокую информативность использованного метода измерений.

Приведены результаты исследования торможения продуктов детонации взрывчатого вещества на основе ТАТБ с помощью модифицированного метода преград. Результаты экспериментов сравниваются с данными для близкого по составу взрывчатого вещества и с результатами расчета.

Представлен анализ результатов исследования эволюции микроструктуры в материалах, отличающихся типом кристаллической решетки и исходным состоянием (размер зерна, начальная плотность дефектов), после взрывного нагружения по методу полого толстостенного цилиндра. Показана роль кристаллической структуры в формировании микроструктуры монокристаллов и крупнозернистых образцов меди при взрывном деформировании. Проведено сопоставление формируемых микроструктур с соответствующими им деформациями. Показано, что в процессе высокоскоростной деформации фрагментация элементов структуры происходит на всех масштабных уровнях. Механизм фрагментации и обусловленные этим процессом свойства при последующей деформации определяются исходными структурой и состоянием материала. Установленные в работе закономерности эволюции микроструктуры в материалах учтены при создании новых материалов динамическими и квазидинамическими методами.

Исследованы различные варианты динамической антикумулятивной защиты и влияние ее параметров на глубину проникания кумулятивной струи в преграду.

Анализируются особенности образования ионов при объемной реакции метана и водорода с воздухом. Показано, что в метановоздушных смесях наиболее велики концентрации ионов NO⁺, NO₃^-, CO₃^-, CO₄^-, OH^-, NO₂^-. В водородовоздушных смесях наибольшие концентрации характерны для ионов NO⁺, OH^-, H₃O⁺, O^-, O₂^-. Как в богатых, так и в бедных смесях после воспламенения существует достаточно большой промежуток времени, в течение которого концентрации ионов весьма далеки от равновесных. Длительность этого промежутка и значения концентраций ионов в нем зависят от начальных параметров смеси и коэффициента избытка воздуха.
Ключевые слова: объемная реакция метана с воздухом, ион-молекулярные реакции, кинетика, ионы.

Представлены результаты численного исследования влияния интенсивности вдува водорода через пористую поверхность при его горении в пограничном слое. Для моделирования турбулентных характеристик течения использовалась k-ε-модель турбулентности c модификацией Чена для малых чисел Рейнольдса. При описании процесса химического реагирования применялась диффузионная модель (бесконечно большая скорость горения), но с учетом отличия коэффициентов диффузии различных веществ. Сопоставление случаев вдува с горением и без него показывает, что наличие фронта тепловыделения затягивает ламинарно-турбулентный переход и существенно деформирует профили плотности газовой смеси и ее вязкости. С увеличением скорости вдува фронт пламени смещается от пористой поверхности к внешней границе пограничного слоя. Проведен анализ вклада собственно вдува и горения в снижение поверхностного трения.
Ключевые слова: пограничный слой, горение, пористый вдув, тепло- и массоперенос, трение.

На основе двухтемпературной теплодиффузионной модели горения рассмотрена задача об искровом зажигании газовзвеси <топливо — окислитель — реагирующие частицы>. Получены зависимости минимальной энергии зажигания от параметров, характеризующих дисперсную фазу. Выявлено неоднозначное влияние присутствия частиц экзотермически реагирующей дисперсной фазы на минимальную энергию искры, приводящую к зажиганию газовзвеси. Полученные значения нижнего и верхнего концентрационных пределов воспламенения метановоздушной смеси со взвешенными в ней частицами угольной пыли хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Ключевые слова: гибридная газовзвесь, искровое зажигание, критические условия, концентрационные пределы.

Для исследования термического разложения динитрамида аммония (АДНА) использован двухтемпературный проточный реактор. Определены давление паров при температуре 80÷140° С и теплота испарения АДНА. На основании полученных результатов предложен механизм термического разложения АДНА, включающий стадию испарения АДНА, т. е. переход из конденсированного в газообразное состояние в виде молекулярного комплекса NH₃·HN(NO₂)₂ (пары АДНА) с последующей диссоциацией на NH₃ и HN(NO₂)₂. Масс-спектрометрическим методом определен состав продуктов термического разложения паров АДНА при температуре 160÷900° С. Установлена эффективная константа скорости диссоциации паров АДНА при температуре 160÷ 320° С. Проведено моделирование термического разложения паров АДНА в проточном реакторе по предложенному механизму с использованием полученной константы скорости реакции диссоциации паров АДНА.
Ключевые слова: динитрамид аммония, динитразовая кислота, молекулярно-пучковая масс-спектрометрия, термическое разложение, двухтемпературный проточный реактор.