Главная – Журналы – Поиск по журналам

В рамках диффузионной модели переноса излучения изучено влияние лучистого теплообмена в пологе леса на внутреннюю структуру и тепловую устойчивость фронта верхового лесного пожара.

Методами механики реагирующих гетерогенных сред построена математическая модель воспламенения взвеси угольных частиц в газе. Изучены некоторые ее качественные особенности, позволяющие выявить разные характерные варианты тепловой динамики смеси: гетерогенное воспламенение посредством реакции окисления коксового остатка, гомогенное воспламенение, вызванное процессом окисления летучих веществ в газовой фазе, смешанное воспламенение за счет одновременного действия поверхностной и объемной реакций. Проведена верификация модели по известным опытным данным, относящимся к задержкам воспламенения взвесей частиц угля в воздухе и кислороде в отраженных ударных волнах

С использованием модифицированных уравнений и безразмерных параметров тепловой теории воспламенения частиц металлов проанализированы условия воспламенения компактных образцов и фольги из железа, никеля, меди и нержавеющей стали в кислороде при давлении 0.1?70 МПа. Расчетные данные сопоставлены с результатами эксперимента.

Исследован процесс горения сверхтонкого порошка алюминия (среднеповерхностный диаметр частиц 0.1 мкм) в закрытой бомбе при начальном давлении воздуха 1 атм. Горение протекает в две стадии, как и на открытом воздухе. Показано, что в процессе двухстадийного горения сверхтонкого порошка алюминия в бомбе массовое содержание химически связанного азота в конечных продуктах увеличивается на 20% в пересчете на нитрид алюминия. Увеличение фиксации азота в замкнутом объеме подтверждает предложенный ранее механизм связывания азота воздуха с участием газовой фазы при горении алюминия.

В рамках модели квазистационарного фронта плавления исследовались критические условия воспламенения одиночной частицы, взаимодействующей с плавящейся средой с образованием интерметаллического соединения на ее поверхности. Для линейного и параболического законов торможения на диаграмме критических параметров выделены три характерные области, трансформирующиеся с изменением критерия Био. Показано, что при малых значениях этого критерия условия саморазогрева частицы идентичны условиям воспламенения в среде с постоянной температурой. При значениях критерия Био больше единицы на критические условия существенное влияние оказывают параметры, определяющие кинетику плавления. Особенности саморазогрева одиночной частицы могут определять качественный характер саморазогрева гетерогенной системы в целом.

Приведены результаты динамической рентгенографии при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе порошковой смеси 3Cu–Al в режиме теплового взрыва. Рассмотрена последовательность этапов формирования конечного продукта, начиная с прогрева исходной смеси и взаимодействия ее компонентов и заканчивая фазовыми переходами при охлаждении полученного материала – интерметаллидов Cu₉Al₄ и Cu₃Al, которые являются базовыми составляющими триботехнических материалов на основе Cu. Показано, что при нагреве в температурном интервале 550÷590°С интенсивность дифракционных линий Al падает до уровня фона. Экзотермическая реакция синтеза интерметаллида инициируется при температуре 610÷630°С. В волне горения в период резкого роста температуры до 1040°С одновременно фиксируется наличие исходной меди и вновь образовавшейся высокотемпературной β–фазы со структурой Cu₉Al₄. При охлаждении полученного материала вплоть до 300°С в его составе присутствуют две кубические фазы — Cu₉Al₄ и α–твердый раствор Al в Cu. Дальнейшее остывание сопровождается образованием и ростом пиков фазы Cu₃Al с орторомбической решеткой. Фазовый состав алюминиевой бронзы, полученной методом СВС при горении в режиме теплового взрыва, неравновесный.

На примере конденсированной системы 3Zr+2WO₃ показано, что перед фронтом горения образца, запрессованного в жесткую полузамкнутую неразрушаемую оболочку, наблюдается распространение слабой волны разгрузки. При достаточно большой высоте образца (9 мм) эта волна еще до прихода туда волны горения вызывает появление вблизи торца заметных деформаций.

Определены концентрационные пределы взрываемости смесей CF₃CFH₂/F₂/N₂, C₃F₈/F₂/N₂, C₄F₈/F₂/N₂, C₄F₈/ClF₃/N₂, C₄F₁₀/ClF₃/N₂ и CF₂ClCF₂Cl/F₂/N₂. Для ряда составов первых двух смесей измерены максимальное давление взрыва и максимальная скорость роста давления при взрыве. В неразбавленных смесях, близких к стехиометрическим, наблюдался переход дефлаграции в детонацию. Скорости горения изученных смесей сопоставимы со скоростями горения кислородоводородных смесей.

На примере детонации облака стехиометрической смеси пропана с воздухом численно исследовано влияние положения точки инициирования на параметры поля взрыва. Форма облака (тороид) и соотношение его размеров в расчетах типичны для объемов топливовоздушных смесей, формируемых при авариях. При варьировании места точки инициирования в пределах сечения облака изменялось положение нижней кромки облака относительно подстилающей поверхности.

Выполнен качественный анализ структуры электромагнитного поля при детонации конденсированного взрывчатого вещества в магнитном поле. Распространение детонационной волны в магнитном поле приводит к генерации электрического тока в продуктах взрыва. Физической причиной появления тока являются "вмораживание" магнитного поля в проводящее вещество на детонационном фронте и последующее растяжение вещества с полем в волне разгрузки. Структура токового слоя зависит от характера граничных магнитных полей и условий на поверхности инициирования взрывчатого вещества. Детонация взрывчатого вещества во внешнем магнитном поле B₀ генерирует систему из двух одинаковых по величине, но противоположных по направлению токов. Структура возникающего тока и его абсолютная величина определяются параметром R₁ = μ₀σ₀D²t (μ₀ — магнитная проницаемость вакуума, σ₀ — электропроводность продуктов детонации, D — скорость детонационного фронта, t – время). Величина тока растет по мере движения детонационной волны, линейная плотность тока ограничена сверху величиной 2B₀/μ₀. При R₁ >>1 электрическое поле в проводящем слое существенно неоднородно, для продуктов детонации с политропным уравнением состояния к детонационному фронту примыкает область тока постоянной плотности. Результаты анализа важны для интерпретации проведенных экспериментов и создания новых методов исследования состояния вещества в детонационной волне.