Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты рентгендифрактометрических исследований покрытий и порошков системы W–C, W–N, W–N–C, полученных в условиях кумулятивного взрыва. Исследована зависимость фазового состава от условий проведения эксперимента. Показано наличие диффузии азота в исходный поликристаллический вольфрам.

Построен укороченный кинетический механизм с учетом различных граничных условий и значительного разброса данных по константам скоростей элементарных стадий. Выделены кинетические схемы, с различной степенью точности описывающие химическую структуру пламен. Максимально усеченный механизм состоит из 83 стадий и 29 компонентов. Тепловые потоки, а также профили температуры и основных (по массе) компонентов, рассчитанные по полному и укороченному (редуцированному) механизмам, хорошо согласуются между собой.

Рассматривается вопрос о двумерной устойчивости точного решения уравнения Сивашинского, описывающего эволюцию искривленной поверхности пламени в гидродинамическом приближении. Показано, что одномерное полюсное решение этого уравнения, описывающее локальный минимум поверхности, устойчиво относительно малых двумерных возмущений. Задача рассматривалась в предположении о малости возмущений вдали от локального минимума поверхности. Устойчивые одномерные полюсные решения могут быть использованы в качестве тестовых примеров при численном моделировании поверхности гидродинамически неустойчивого пламени, а также могут применяться для построения аналитических двумерных решений уравнения Сивашинского.

Математическая модель искрового зажигания газовзвеси строится на основе двухтемпературной теплодиффузионной модели горения газовзвесей, лучистый теплоперенос моделируется в диффузионном приближении. Путем численного решения задачи получены зависимости минимальной энергии зажигания от параметров, характеризующих дисперсную фазу; определена область параметров дисперсной фазы, где лучистый теплоперенос существенно влияет на минимальную энергию искрового зажигания. Полученная аналитическая формула для определения критической энергии искрового зажигания газовзвеси, учитывающая лучистый теплоперенос в газовзвеси, дает значения, отличающиеся от результатов численного решения не более чем на 30% в широком диапазоне определяющих параметров задачи. Теоретически полученные значения минимальной энергии искрового зажигания газовзвеси угольной пыли удовлетворительно согласуются с данными экспериментов.

Разработана математическая модель процессов воспламенения и горения в двигательной установке порошков алюминия и перхлората аммония, учитывающая их полидисперсное распределение, отличие скоростей, температур газовой и дисперсной фаз. Исследовано влияние давления, соотношения компонентов и дисперсности частиц алюминия на структуру газодисперсного пламени, основные характеристики горения газовзвеси и полноту сгорания топлива.

Развиты представления о локальных искривлениях фронта горения — “шероховатостях”, вызванных проникновением расплава в зону прогрева. На основании оценок характерных времен и масштабов отдельных стадий выявлены различные режимы горения и их взаимосвязь со структурными параметрами исходной смеси.

На основе анализа экспериментальных данных, полученных в следе за телом из алюминия с магнием, показано, что изменение концентрации электронов вдоль оси следа за моделью из сплава АМГ-6 при скоростях 2 6 км/с определяется сложной системой реакций с участием возбужденных состояний атомов, двойной и тройной рекомбинацией электронов и перезарядкой ионов. Сформулирована основная система реакций. Показано, что доминирующим процессом, определяющим распределение электронной концентрации, является диссоциативная рекомбинация O₂⁺ + e O + O. Из решения обратной задачи двумя численными методами найдено значение константы скорости этой реакции, удовлетворительно согласующееся с данными других авторов.

Показано, что цилиндрические образцы железа и углеродистой стали диаметром 1,5 и 3 мм воспламеняются в кислороде в момент потери оксидной пленкой защитных свойств, предположительно в результате плавления ее основного компонента – оксида железа FeO – при температуре 1644 K. Значение температуры воспламенения не зависит от давления кислорода (в диапазоне 0,2 20 МПа). Воспламенению предшествует значительный ( 100 K) саморазогрев образца за счет тепла реакции окисления металла. Воспламенение фольги из углеродистой стали в кислороде (0,14 0,6 МПа) происходит по механизму Семенова – Франк-Каменецкого при начальной температуре поверхности не меньше 1233 K.

Экспериментально исследовано распространение фронта фильтрационно-диффузионного горения в глубь засыпки порошка титана в среде азота. Определена зависимость глубины распространения горения от высоты засыпки порошка титана и давления газообразного азота, выявлено влияние дегазирующих примесей на предел и некоторые особенности горения. Предложена модель процесса, на основе которой получена формула для оценки глубины выгорания засыпки.

На примере решения задачи о воспламенении газовзвеси частиц бора в смеси кислорода и водяного пара иллюстрируется возможность смягчения условий воспламенения твердого горючего, имеющего на поверхности труднопроницаемое для окислителя оксидное покрытие. Снижение температуры воспламенения такого горючего достигается за счет активного газообразного реагента, способного вступить в химическую реакцию с оксидной пленкой и преобразовать ее в продукты, не обладающие блокирующими свойствами. Расчет показал, что если удаление пленки B₂O₃, мешающей воспламенению частиц, происходит только в результате ее испарения, то температуры воспламенения частиц высоки. Газификация оксида водяным паром существенно ускоряет удаление пленки, что приводит к снижению температур воспламенения по сравнению с сухой средой. Эксперимент подтвердил справедливость расчета. Эффект проявляется тем сильнее, чем выше реакционная поверхность реагирующей системы. Из анализа стационарных решений системы уравнений на устойчивость к малым возмущениям получено критическое условие воспламенения газовзвеси частиц. Показано, что существует оптимальное соотношение окисляющих компонентов, при котором реализуется минимальная температура воспламенения взвеси.