Главная – Журналы – Поиск по журналам

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.

Создана экспериментальная установка и разработана методика исследования процессов самовозгорания и взрыва пыли бурого угля. Определены кинетические параметры (энергия активации и предэкспонент) для бурого угля Ирша-Бородинского месторождения. Экспериментально показано, что при определенных соотношениях уголь/окислитель наблюдается двухстадийный характер взрыва. Повторный взрыв пыли обусловлен термоактивацией угля на первом этапе взрыва. Приведен ряд математических моделей, качественно описывающих процессы самовозгорания пыли бурого угля.
Ключевые слова: бурый уголь, самовозгорание пыли, кинетические параметры, численное моделирование.

Представлены результаты экспериментов, проведенных в бомбе постоянного объема, в которой поддерживали условия, характерные для пусковых режимов работы дизельных двигателей. В объеме на пути струи топливно-воздушной смеси устанавливали как охлаждаемые (до 286 К), так и неохлаждаемые вставки — пластины, имитирующие участок стенки камеры сгорания, на которых укрепляли лепестковые отражатели струи для реализации эффекта вторичного смесеобразования. Показано, что при повышенном давлении в среде (2,5 МПа и выше) наличие вставок, в том числе оснащенных отражателями независимо от их теплового состояния, влияет на воспламенение лишь при предельно низких температурах среды, при которых первичная вспышка паров топлива и продуктов его термического разложения осуществляется непосредственно вблизи поверхности вставки. При пониженном исходном давлении в среде (0,9 МПа) влияние вставки существенно: размещение неохлаждаемой поверхности снижает как период индукции (в 1,5 раза по сравнению с впрыском в свободный объем), так и предельную температуру вспышки. Но при охлаждении поверхности вставки задержка воспламенения увеличивается на 20%, а предельная температура, при которой оно осуществляется, возрастает на 100 К. В таких условиях установка лепесткового отражателя струи на поверхности имитатора стенки существенно улучшает характеристики воспламенения смеси: снижаются период его задержки и предельная температура вспышки вплоть до значений, не превышающих измеренные при впрыске в свободный объем. Предполагается, что при вторичном выбросе смеси с кромки лепесткового отражателя в свободное пространство рабочего объема образуется замкнутый кольцевой вихрь, содержащий как жидкую фазу —капли топливного распыла, так и газообразную — пары топлива, продукты его частичного термического разложения и воздух.
Ключевые слова: дизельный двигатель, смесеобразование.

Знание распределения интенсивностей внутренних оптических полей в нитрометане необходимо для определения тепловыделения в частице под действием излучения. Оптическое поле в объеме капли становится весьма неоднородным при увеличении радиуса капли или уменьшении длины волны падающего излучения. В работе по теории Ми рассчитаны внутренние оптические поля в каплях нитрометана на длине волны СО₂-лазера. Показано, что оптические поля в объеме капель нитрометана на длинах волн химического лазера (2,9 мкм) и СО₂-лазера (10,6 мкм) совпадают между собой, если размеры капель не превышают 10 мкм.
Ключевые слова: капли, взрыв, оптика, горючее, теория Ми, CO₂-лазер.

Предложена нестационарная математическая модель теплового распространения пламени в слоистой гетерогенной системе. Изучены структура и динамика фронтального экзотермического превращения в квазигомогенном, переходном и эстафетном режимах. С помощью предложенной модели проведен анализ осредненных характеристик фронта и динамики превращения отдельных элементов <дискретной> волны горения. Установлена корреляция закономерностей горения модельной среды и реальных гетерогенных составов. Показано, что максимальная скорость горения достигается на промежуточном уровне дисперсности среды в переходной параметрической области.
Ключевые слова: волны горения, гетерогенные системы, многослойные, нестационарные режимы, моделирование.

Предложена математическая модель подъема частиц пылевидных отложений под воздействием проходящих ударных волн, учитывающая одновременное действие на частицу сил Саффмана и аэродинамической интерференции. С помощью данной модели адекватно описана начальная стадия подъема одиночных частиц пылевидного слоя при воздействии на него ударных волн слабой и средней интенсивности. Достигнуто удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных. Показано, что в случае слабых ударных волн (число Маха ударной волны не превышает 1,5) и частиц среднего размера (диаметр менее 100 мкм) подъем частиц обусловлен действием силы Саффмана, в случае ударных волн средней интенсивности (число Маха 2,1÷ 3,3) и крупных частиц (диаметр 200÷250 мкм) — действием силы аэродинамической интерференции частицы и поверхности.
Ключевые слова: двухфазные течения, ударные волны, образование газовзвесей.

Показано, что модель Иорданского – Когарко содержит стационарное решение для детонационной волны в химически активных пузырьковых средах при следующих минимальных требованиях к модели: сжимаемость жидкости и учет акустических потерь. Сформулировано правило отбора скорости. Рассчитаны волновая структура зоны реакции и скорость стационарной пузырьковой детонации.
Ключевые слова: детонация, пузырьковая жидкость, пузырьки реагирующего газа, акустические потери, солитон, уединенная волна.

Предложена микроскопическая модель детонации в конденсированных веществах, на основе которой выведено неэмпирическое уравнение для скорости детонации, содержащее три параметра, характеризующие модель, и три параметра, характеризующие индивидуальное взрывчатое вещество. Совпадение экспериментальных и расчетных данных не хуже, чем в известных моделях Беккера–Кистяковского–Вильсона и Леннарда–Джонса–Девоншайра.
Ключевые слова: взрывчатые вещества, скорость детонации, неэмпирические методы расчета.