Главная – Журналы – Поиск по журналам

Экспериментально исследовано зажигание слоя лесных горючих материалов световым излучением. Определены минимальные значения плотности лучистого теплового потока от неодимового лазера и вольфрамовой лампы, необходимые для зажигания лесных горючих материалов. Установлено, что плотность теплового потока увеличивается с ростом влагосодержания и плотности слоя лесных горючих материалов и падает с ростом диаметра светового пятна, а критическая плотность потока от лазера превышает соответствующие значения плотности потока от лампы накаливания.

Зарегистрировано регулярное самовоспламенение водорода и керосина при их перемешивании с обогащенным кислородом воздухом в вихревой проточной камере плоскорадиальной геометрии. Указанные топливные компоненты подавались в камеру из сосудов с комнатной температурой под давлением 410 МПа. Исследовано поле скоростей, давлений и температур в камере экспериментальными методами, а также численным моделированием на основе полных уравнений Навье–Стокса. Измерения и расчет показали возникновение области повышенных температур в вихревом нестационарном потоке. Расчет проводился при значениях числа Рейнольдса задачи до 510³ и показал рост температуры с его увеличением. Однако как рассчитанные, так и измеренные температуры ниже известных температур самовоспламенения. Природа наблюдавшегося воспламенения осталась невыясненной.

Экспериментально исследовано окисление и горение одиночных частиц магния в среде СО₂ в диапазоне температур окружающей среды 8981323 К. Обнаружен режим медленного гетерогенного горения, разделяющий области медленного окисления и быстрого паро-фазного горения. Обсуждается связь процесса воспламенения и горения летучего металла со структурой и свойствами поверхностной пленки.

Исследуется горение порошка хрома в реакторах СВС. Показано, что максимальная температура в центральной части образцов превышает адиабатическую. Наблюдаемое явление связано с неодномерностью фронта горения. Перегрев центральной части приводит к расплавлению продукта и уменьшению глубины превращения, что должно учитываться при азотировании образцов большого диаметра.

Неизотермическим термогравиметрическим методом исследованы кинетические закономерности окисления ультрадисперсных порошков алюминия, меди, железа, молибдена, цинка и олова, полученных методом электрического взрыва проводников. Установлено, что процесс окисления носит многостадийный характер, однако на начальной стадии окисления продукты не образуют сплошной пленки и окисление всех металлов протекает по линейному закону. Температуры начала окисления с заметной скоростью определяются температурами десорбции газовых компонентов ультрадисперсных порошков. Температуры самовоспламенения порошков определены методом дифференциального термографического анализа. Показано, что эти температуры зависят от теплофизических свойств металла и кинетики начальной стадии окисления.

Представлены результаты исследования процесса горения аэрогелей смесей сверхтонких порошков алюминия и бора (окислитель – воздух). Показано, что горение происходит в две различающиеся по температуре стадии. Добавка бора влияет на содержание AlN, остаточного Al и -Al₂О₃ в конечных продуктах горения аэрогелей сверхтонких порошков (Al B). При фиксированной навеске массой 4 г максимальное содержание AlN наблюдается при сгорании смеси сверхтонких порошков (Al 20 % B), температура горения при этом также максимальна. Существует критическая масса навески, меньше которой горение протекает в одну стадию. Увеличение массы навески исходной смеси сверхтонких порошков (Al B) приводит к увеличению содержания AlN в продуктах горения при одновременном увеличении температуры горения. Значительная часть продуктов горения стабилизируется в виде игольчатых поликристаллов микронных и субмикронных размеров, формирующихся с участием газовой фазы при горении.

Изучена динамика развития теплового самоускорения реакции и разогрева для безгазовых конденсированных составов в индукционном и послеиндукционном периодах вплоть до полного превращения вещества. Показано, что в широком диапазоне значений критерия Био Bi и макрокинетики "слабого" торможения распространение реакции по образцу имеет ярко выраженный фронтальный характер. Обнаружено два качественно различных механизма распространения фронта. Для больших значений Bi – это нормальное распространение фронта горения, инициированного зоной воспламенения. При малых значениях Bi распространение фронта – кажущийся эффект, обусловленный последовательным адиабатическим самовоспламенением отдельных порций вещества, неоднородно прогретого в течение индукционного периода. В последнем случае скорость распространения имеет смысл "фазовой" скорости.

Предложен способ регистрации флуктуаций физико-химических параметров в волне горения конденсированных систем, позволяющий экспериментально оценивать частоту этих флуктуаций. На примере пиротехнической смеси ZrWO₃ с помощью этого способа экспериментально показано, что в волне горения возникают флуктуации физико-химических параметров двух видов: с частотой 200 и 20 Гц, отвечающие двум значениям характерных размеров неоднородностей системы порядка 0,1 и 1 мм соответственно.

Представлены результаты исследований, посвященных горению смесевого твердого топлива на основе перхлората аммония. Изучено влияние добавок оксидов металлов на процессы высоко- и низкотемпературного разложения, на линейный пиролиз и горение перхлората аммония, разложение HClO₄, на окисление изобутилена кислородом и хлорной кислотой, а также на горение топлива с различными органическими горючими. Установлена связь эффективности оксидов металлов в реакциях окисления изобутилена и горения топлива с энергией разрыва связи Me — O в поверхностном слое оксида или с энтальпией образования этой связи. Наблюдаемый при этом экстремальный характер каталитического влияния оксидов металлов на скорость горения топлива связан с малым временем пребывания частиц оксида в зоне интенсивных реакций окисления – восстановления. По этим причинам топливо с различными органическими горючими индивидуально откликается на одни и те же добавки оксидов металлов, а наиболее эффективный катализатор может подбираться по упрощенному алгоритму. В пользу перспективности воздействия на смесевое твердое топливо через реакции окисления – восстановления в газовой фазе свидетельствует влияние добавок органических источников активных частиц – аминов, галогенидов.

В рамках общей математической модели реагирующей смеси газа, жидких капель и твердых частиц рассмотрено неадиабатическое движение газовзвеси частиц магния за ударной волной. Дана классификация возможных типов течения смеси за фронтом замороженной ударной волны. Задержки воспламенения, полученные расчетным путем, имеют хорошее соответствие с опытными данными. Выполнено сравнение параметров течения, найденных по адиабатической и неадиабатической моделям.