Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлен обзор теоретических и экспериментальных результатов, полученных российскими и зарубежными исследователями в последние десятилетия. Ледяной покров моделируется упругой пластиной. Основное внимание уделено изучению вынужденных гидроупругих волн, вызванных динамическими нагрузками на плавающую упругую пластину или возмущениями, создаваемыми погруженными в жидкость источниками

Представлены результаты исследования эрозионного износа поликристаллического алмазного покрытия, осаждаемого на молибденовую подложку. До нанесения алмазного покрытия проводилась обработка поверхности молибденовой подложки потоком микрочастиц корунда или карбида кремния. Алмазное покрытие наносилось на подложку методом газоструйного осаждения из смеси H₂-CH₄-Ar, активированной в сверхвысокочастотном разряде. Установлено, что предварительная обработка поверхности подложки способствует повышению износостойкости получаемого алмазного покрытия

Приводятся результаты численного моделирования электрофореза одиночной сферической ионоселективной гранулы в вязкоэластичном электролите, для описания которого используются модели жидкости Oldroyd-B и FENE-CR. Исследование ограничено слабыми и умеренными электрическими полями, что соответствует электрофорезу первого рода. Получена зависимость электрофоретической скорости гранулы от концентрации полимеров и времени их релаксации

Определяется векторный потенциал магнитного поля в области между индуктором, верхней частью плавающей зоны, жидкой пленкой, заготовкой и защитным экраном в осесимметричной задаче о бестигельной зонной плавке кремниевого образца радиусом 5÷10 см. Условие на бесконечности сносится на некоторую полуокружность, соединяющую заготовку с защитным экраном и расположенную на достаточно большом расстоянии от индуктора, что позволяет рассматривать задачу в конечной области. Данная область конформно отображается на прямоугольник, в котором решается задача определения векторного потенциала магнитного поля. Задача сводится к решению уравнения Лапласа для единственной ненулевой компоненты векторного потенциала A_φ , где φ ̶ полярный угол, с условиями первого или второго рода на границах прямоугольника. Метод может быть применен для расчета переменной толщины и формы жидкой пленки, примыкающей к нижней части заготовки, а также гидродинамического течения в ней

В проточной кольцевой камере сгорания диаметром 503 мм при сужении выходного сечения и профилировании канала (установка каверн в начале или конце камеры) реализованы и исследованы режимы непрерывной многофронтовой детонации керосина с нагретым до 800 К воздухом. Показано, что установка каверн повышала частоту поперечных волн. В координатах удельный расход воздуха --- коэффициент избытка горючего определена область реализации детонационных режимов. Установлено, что существование режима непрерывной многофронтовой детонации обусловлено столкновениями поперечных ударных волн, порождающих поперечные детонационные волны, которые перед столкновениями вырождаются в ударные волны. При установке каверны в конце кольцевой цилиндрической камеры получен максимальный удельный импульс относительно горючего 2 040 с. Минимальная длина камеры сгорания, в которой реализуется режим непрерывной многофронтовой детонации, находится в диапазоне 530 ÷ 670 мм. Измерениями высокочастотными датчиками уровней пульсаций профилей давления в форкамере и на выходе из камеры сгорания определено, что они относятся к разряду звуковых колебаний. Это важно для применения детонационного горения в практических приложениях.

Исследовано горение алюминиевых частиц-агломератов диаметром 215 ÷ 840 мкм в свободном падении в воздухе при атмосферном давлении. Первоначально сферически-симметричное горение сменяется асимметричным, происходит фрагментация; в итоге процесс горения заканчивается с образованием оксидного остатка. Перечисленные события характеризуются соответствующим временем. В данной статье определена длительность стадии симметричного горения --- в среднем 0.5 ± 0.1 по отношению к времени горения. Получены эмпирические аппроксимирующие зависимости координаты и скорости от времени (x(t) и v(t)) для частиц разных диаметров. Для проведения аналитических расчетов движения горящих частиц вязкость воздуха в окрестности частицы выбрана равной 6.98 · 10^-5 Па · с, что соответствует осредненной температуре 2 005 К. Путем сопоставления эмпирических и расчетных зависимостей x(t ) и v(t) определен эффективный аэродинамический коэффициент сопротивления частицы в зависимости от ее размера в форме C_d ( D, Re) = (9.33 + 0.13D)/Re, где Re --- число Рейнольдса из диапазона 0.2 < Re < 5.2. Для оценочных расчетов можно принять C_d = 77/Re.

Проведена оценка энергетических возможностей гипотетического цвиттер-ионного нитрогидразина H₃N⁺N^-NO₂ в качестве компонента артиллерийских порохов. Составы с углеводородным связующим по сравнению со штатными метательными зарядами позволяют увеличить дульную энергию снаряда на ≈33 % для 152-мм гаубицы и на ≈27 % для 125-мм танковой пушки без увеличения температуры пороховых газов. Для 120-мм миномета возрастание дульной энергии мины составляет ≈14 %. Для сравнения рассматриваются аналогичные составы на основе динитрамида аммония, которые показали меньшую эффективность. Составы с активным связующим также достигают высоких показателей работоспособности. Однако они имеют высокую температуру продуктов сгорания, что неприемлемо для большинства ствольных систем.

Тротил обладает рядом недостатков, таких как большое давление насыщенных паров, высокие токсичность и вязкость. Ведутся поиски взрывчатых веществ (ВВ), лишенных этих недостатков. В данной статье химическим методом синтезировано новое ВВ --- TNBA, 2,4,6-тринитро-3-броманизол. Характеристики термического разложения TNBA проверены методом ДСК/ТГ-МС. Оценены механическая чувствительность, термическая чувствительность и детонационные характеристики TNBA и литого ВВ на его основе. Результаты показали, что измеренная плотность TNBA составила 1.871 г/см³. При скорости нагрева 10 °C/мин пик термического разложения TNBA наблюдался при 287 °C, при этом выделялись газы H₂, C, CH₄, H₂O, CO, N₂, CO₂ и HBr. Пики CO и N₂ были самыми сильными. Эти результаты аналогичны рассчитанным с помощью программного обеспечения NASA CEA2. Термическая чувствительность TNBA ниже, чем у TNT. Скорость детонации и теплота взрыва TNBA и литого ВВ на основе TNBA аналогичны значениям для тротила. В частности, TNBA и его литое ВВ обладают преимуществами в запасе химической энергии, работоспособности, бризантности и способности ускорять металлы.

С помощью высокочастотных датчиков давления Kulite XTEH-10L-190 (M) Series зарегистрированы профили давления в поперечной детонационной волне, распространяющейся в кольцевой цилиндрической камере при непрерывной спиновой детонации смеси водород --- воздух. Определены уровни давления во фронте детонационной волны, в коллекторе воздуха и на выходе из камеры по отношению к среднему статическому давлению, регистрируемому низкочастотными датчиками (10 кГц) фирмы <<Trafag>>. Колебания давления за фронтом волны указывают на сложную газодинамику процессов в ее окрестности. Выявлена область химической реакции за фронтом волны, составляющая около 6.3 % периода между волнами. Обнаружено снижение минимального коэффициента избытка горючего с повышением давления в камере сгорания до 0.22, при котором развивается непрерывная спиновая детонация. Скорости поперечных детонационных волн уменьшаются с уменьшением коэффициента избытка горючего и в некоторых режимах приближаются к скорости идеальной детонации Чепмена --- Жуге. По показаниям полного и статического давления на выходе из камеры сгорания вычислен удельный импульс, максимальное значение которого с вычетом холодного истечения 5 000 c при значении коэффициента избытка горючего 0.35. Показано, что потери полного давления при истечении из коллектора воздуха в камеру сгорания через щель шириной 6 мм (критический режим истечения) на 4 ÷ 5 % выше, чем при докритическом истечении через щель 10 мм.

Исследовалось влияние распределения алюминиевого порошка на энергию взрыва слоистых композитных зарядов термобарических взрывчатых веществ на основе расплава высокоэнергетического 3,4-динитрофурозанфуроксана (DNFT). Композиты состояли из внутреннего и внешнего цилиндрического слоев с регулируемым пространственным распределением алюминиевого порошка. Взрывные испытания проводились в закрытой взрывной камере, заполненной отдельно или азотом, или воздухом. Получены данные о квазистатическом давлении, избыточном давлении в ударной волне и об эволюции огненного шара. С помощью численного моделирования исследована диффузия алюминиевого порошка в процессе взрыва с использованием комбинированного метода дискретных элементов и конечных элементов. Результаты показывают, что концентрирование алюминиевого порошка во внешнем слое композита повышает концентрацию алюминиевого порошка в облаке, что ведет к увеличению скорости горения и выхода энергии на ранних стадиях взрыва. Наоборот, алюминиевый порошок, сконцентрированный во внутреннем слое, сжимается к центру и затем отскакивает назад, замедляя диффузию и оказывая влияние на анаэробные процессы горения.