Рассмотрена модель безгазового горения, основанная на предположении о том, что среда состоит из реакционных ячеек, теплообмен между которыми происходит намного медленнее, чем теплопередача внутри ячейки. Для различных скоростей реакции и кинетических законов рассчитаны температурные зависимости скорости горения, которые сопоставлены с известными экспериментальными данными. Установлена тепловая и концентрационная структура волны горения. Определены области существования и границы устойчивости микрогетерогенного и квазигомогенного режимов безгазового горения в зависимости от предэкспонента и энергии активации химической реакции. Проанализировано влияние резкого ускорения реакции в критической точке (например, в точке фазового перехода) на закономерности горения.
C. Г. Вадченко, И. А. Филимонов
"Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432 Черноголовка vadchenko@mail.ru"
Страницы: 48-55
Исследованы режимы горения системы Ti+2B с высоким массовым содержанием меди и железа (63 ÷ 83$ %) в зависимости от начальной температуры, состава образца и размера частиц реагентов. Определены параметрические области существования высоко- и низкоскоростных послойных и спиновых режимов горения.
На основе двухтемпературной, двухскоростной нестационарной модели безгазового горения, учитывающей структурные превращения, связанные с силовым действием фильтрующегося в порах газа, с жидкофазным спеканием и объемными изменениями конденсированной фазы при химическом превращении, исследованы автоколебательные режимы горения. Показано, что структурные превращения существенно влияют на характер распространения волны горения и могут стабилизировать либо дестабилизировать горение. Основными структурными параметрами, существенно влияющими на устойчивость волны горения, являются начальная пористость, размер частиц и давление.
Ю. А. Гостеев, А. В. Федоров*
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск, gosteev@itam.nsc.ru *Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск; Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 630008 Новосибирск, fedorov@ngasu.nsk.su"
Страницы: 67-74
Изучена задача о подъеме и воспламенении частицы угля в поле течения, возникающего после прохождения вдоль запыленной поверхности ударной волны. Описание динамики частицы проведено на основе разработанной и верифицированной ранее математической модели, учитывающей действие сил Саффмана и аэродинамической интерференции. Для моделирования процесса реагирования частицы угля используются представления теории приведенной пленки. Выполнены расчеты, выявляющие качественные и количественные особенности динамики и воспламенения частицы угля. Сопряженная математическая модель верифицирована по экспериментальным данным о траекториях и зависимости времени задержки воспламенения частиц угля от температуры газа за фронтом проходящей ударной волны.
Рассмотрена модель нестационарного горения слоевой конденсированной системы типа <сэндвич>, состоящей из параллельных слоев одновременно горящих компонентов, способных к самостоятельному горению. Определена функция отклика массовой скорости горения такой системы на периодическое изменение давления с учетом взаимодействия компонентов за счет разности их скоростей горения. В линейном приближении проанализировано горение таких систем при резком изменении давления. Показано, что характер этих процессов и их длительность зависят от отношения толщины слоя медленногорящего компонента к толщине его прогретого слоя. Установлено, что искривления поверхности горения компонентов в процессе нестационарного горения слоевой конденсированной системы могут существенно изменять характер нестационарного горения всей системы, в частности, повышать или понижать его стабильность.
В. А. Бабук, И. Н. Долотказин, В. В. Свиридов
"Балтийский государственный технический университет, 198005 Санкт-Петербург, babuk@peterlink.ru"
Страницы: 86-96
Работа посвящена математическому моделированию дисперсности агломератов, образующихся при горении алюминизированных твердых топлив. Показано существенное влияние на размеры агломератов условий отрыва укрупняющихся частиц металла от поверхности горящего топлива. Создана математическая модель образования агломератов применительно к топливам, для которых характерно активное горение металлического горючего в поверхностном слое. Удовлетворительное качество моделирования подтверждено соответствием экспериментальных данных и результатов расчетов.
Построена двухфазная модель детонации твердых пористых взрывчатых веществ, учитывающая сжатие частиц твердой фазы и присутствие твердого компонента в продуктах детонации. Численно исследован гомогенный механизм детонации, основанный на реакции аррениусовского типа. Инициатором детонации служит область газов высокого давления и температуры, моделирующая взрыв детонатора. Численным экспериментом подтверждено существование предела по давлению инициирования, ниже которого детонация по гомогенному механизму не возбуждается. Детонационная волна имеет лидирующий фронт, в котором происходят подпрессовка взрывчатого вещества и сжатие газа в поровом объеме до давления > 100 ГПа без существенного изменения плотности частиц. Затем газ сжимает уже сами частицы до давления и температуры теплового взрыва. В результате за лидирующим фронтом с определенной задержкой следует узкая зона реакции, в которой происходят образование продуктов детонации и связанный с этим новый подъем давления.
Измерена яркость свечения ударного фронта в перфторированных декалине, триэтиламине, трибутиламине, толуоле и трансформаторном масле, а также яркость свечения вещества на контактной границе этих соединений с оконными материалами, которые сохраняют оптическую прозрачность за фронтом ударной волны. Значения температуры, соответствующие измеренным яркостям свечения сравнивались со значениями, рассчитанными в предположении сохранения и деструкции исходного соединения за фронтом волны. Деструкция перфторированных алкиламинов и алканов наблюдалась при температурах выше 2000 ÷2200 К и связана с разрывом связи между атомами углерода. При деструкции исходного соединения за фронтом ударной волны температуры фронта и вещества за фронтом различаются. Это объясняется экранировкой конечного продукта со стороны фронта свечения слоями вещества с неполным превращением.
Экспериментально исследованы ударные волны в пузырьковых средах. Получены данные о скорости распространения и давлении ударных волн. Изучен процесс отражения ударных волн от твердой преграды. Проведено сопоставление экспериментальных данных и результатов расчета параметров падающих и отраженных волн. Обнаружено явление свечения пузырьковых сред в ударных волнах.
Рассматривается динамика развития нейтронно-делительной волны Л. П. Феоктистова. Оценивается возможность этого процесса в естественных условиях, а именно в недрах планет.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
