Главная – Журналы – Поиск по журналам

Для конвективного режима фильтрационного горения энергетических материалов в спутном потоке собственных продуктов рассмотрена модель с предельно упрощенными представлениями о кинетике и теплопередаче, показавшая неустойчивость процесса. Показано, что более точная “двухтемпературная” модель описывает стационарный режим. В этом режиме температура газа на ”горячей” границе зоны прогрева существенно меньше температуры горения, а температура твердой фазы существенно ниже предложенной в последних исследованиях на эту тему. Отмечена фактическая необоснованность “двухтемпературного” подхода и необходимость учета внутригранульной неизотермичности для конвективных режимов. Показано, что учитывающая этот эффект “трехтемпературная” модель не дает устойчивого стационарного решения.

Решается задача о выгорании конструктивных форм, обеспечивающих высокую прогрессивность газоприхода. Рассмотрены цилиндрические, грибообразные и торообразные конфигурации. Решения получены или в виде квадратур, или в элементарных функциях. Показано, что во всех рассмотренных случаях не только первая производная от поверхности горения как функции величины сгоревшего свода, но и вторая положительны. Рост поверхности горения в зависимости от величины сгоревшего свода во всех случаях нелинейный и может быть более интенсивным, чем квадратичная парабола (спиралеобразные цилиндрические и грибообразные).

Установлено, что при обдуве элементов ЛГМ инертным потоком со скоростью, превышающей некоторые значения, происходит срыв пламени. Теоретически это объясняется охлаждением газа в зоне горения. Показано, что расчетные значения температуры горения согласуются с экспериментальными данными. Впервые рассмотрен вопрос о влиянии колебаний элементов ЛГМ на прекращение газофазного горения.

Определены детонационные и физико-химические характеристики некоторых марок артиллерийских порохов. Получены зависимости критического диаметра и скорости детонации семиканальных пироксилиновых порохов от диаметра порохового элемента. Исследован механизм распространения детонации по заряду при различном расположении пороховых элементов относительно друг друга и фронта детонационной волны.

В известной постановке опыта: активный заряд – преграда – заряд исследуемого ВВ – определены критические давления ударных волн, инициирующих детонацию зарядов баллиститных порохов. В качестве активных ВВ использовались заряды тротила разной плотности, в качестве преграды – медные пластины толщиной 5 мм. Построена зависимость давления ударной волны, воздействующей на порох, от плотности тротила, по которой легко определяли значение критического давления, зная только плотность активного заряда. Установлено, что по чувствительности к ударной волне баллиститные пороха близки к жидким ВВ; для них критическое давление составляет 6,0 9,0 ГПа при диаметре заряда 40 мм и уменьшается с увеличением диаметра. На примере пороха НДТ-2 показано, что использование пороховых изделий в заводской упаковке в линейных зарядах может приводить к отказу в передаче детонации от одного заряда пороха к другому.

Приведены результаты экспериментов по инициированию и развитию детонации в цилиндрических зарядах пористого взрывчатого вещества продуктами пересжатой детонации газовой смеси (C₂H₂ + 2,5O₂). Исследовались заряды взрывчатого вещества с насыпной плотностью около 1 г/см³ в непрочных оболочках. Для зарядов тэна и гексогена определено критическое начальное давление газовой смеси, при котором еще происходит инициирование детонации, приведены также давления, непосредственно воздействующие на заряд. Для тэна впервые проведены измерения критического начального давления и задержки инициирования для зарядов с частицами различного диаметра. Полученная зависимость характеризует аномальное свойство пористых зарядов: существует оптимальный размер частиц, при котором наблюдается максимум чувствительности взрывчатого вещества. Приведены фоторазвертки самосвечения при характерных режимах инициирования. С использованием электромагнитной методики получены профили массовой скорости в волне инициирования на разной глубине заряда.

Приведены результаты рентгенографических исследований процесса образования газовой высокоскоростной струи в плоских П-образных зарядах небольшого удлинения. Показано, что в воздушной полости в результате столкновения потоков продуктов взрыва формируется ударно-сжатая область. После окончания детонации заряда из этой области вытекает струя со скоростью, превышающей скорость детонации. Струя обладает кумулятивным эффектом, максимум которого наблюдается в случае квадратной формы воздушной полости.

В работе предложен и реализован новый метод дистанционного исследования детонационных и ударно-волновых процессов с помощью синхротронного излучения. Приведено описание установки, на которой выполнены первые эксперименты по измерению плотности и малоуглового рентгеновского рассеяния при детонации конденсированных взрывчатых веществ. Высокое временное и пространственное разрешение предлагаемых методик позволяет определять характер и механизм деструкции конденсированной фазы, а также динамику роста новых, в том числе и кристаллических, образований в детонационных течениях. Описываются возможности новой методики.

Исследован процесс взрывного синтеза ультрадисперсного оксида алюминия в кислородсодержащей среде. Определены условия синтеза, наиболее оптимальные для получения вещества в ультрадисперсном состоянии. Предложена физическая модель процесса. Показано, что за счет затухания амплитуды ударной волны происходит разделение ударно-сжатого материала на жидкий и твердые слои. Рассмотрены возможные механизмы горения алюминия при его последующем разлете в кислородсодержащую среду взрывной камеры. Показано, что образование ультрадисперсного порошка оксида алюминия происходит преимущественно из материала, составляющего второй слой ударно-сжатого вещества. На основании предложенной модели объяснены экспериментальные зависимости выхода дисперсной части от условий синтеза.

Численно исследовано влияние пористости и концентрации плоских микротрещин на скорость упругих волн в поликристаллических керамических материалах на основе SiC, Al₂O₃, B₄C, ZrO₂. Механическое поведение керамики описано с использованием модели повреждаемой среды. Проведен анализ применимости различных зависимостей, описывающих связь эффективных модулей упругости материала среды с относительным объемом повреждений, для прогнозирования волновой динамики. Показано, что при пористости до 20% удовлетворительный прогноз изменения скорости продольных волн в керамике обеспечивается применением экспоненциальной и линейной зависимостей. В этом диапазоне пористости скорость упругих волн линейно снижается с ростом относительного объема повреждений. Проведен анализ влияния амплитуды импульсов на скорость упругих волн. Показано, что скорость упругих волн в конструкционной керамике увеличивается пропорционально давлению до 5% в диапазоне амплитуд импульсов, не превышающих предела упругости Гюгонио. Для рассмотренных керамических материалов определены численные значения коэффициентов в соотношении, связывающем скорость продольной упругой волны со скоростью материальных частиц. Показано, что при превышении предела упругости Гюгонио значения коэффициента уменьшаются на 10 30% для разных керамических материалов. Полученные значения коэффициентов хорошо согласуются с приведенными в литературе экспериментальными данными.