В.С. Энгельшт1, В.Ж. Мураталиева2 1Институт физико-технических проблем и материаловедения НАН КР, Бишкек, Кыргызстан ven.m.j@rambler.ru 2Кыргызский государственный технический университет, Бишкек, Кыргызстан
Ключевые слова: термодинамический анализ, экзотермический эффект, стекло, синтез, нагрев, плавление, температура, энтальпия, теплота химической реакции, теплосодержание
Страницы: 115-120
Проведен термодинамический анализ (программа TERRA) синтеза, нагрева и плавления стехиометрического стекла CaSiO3•SiO2. Химически чистые вещества — кремнезем и известь — подвергаются экзотермической реакции с последующим внешним нагревом и плавлением. Синтезируется волластонит, выделяется теплота химической реакции Qхр = -505,3 кДж/кг и повышается температура Т = 820 K. При Тпл = 1812-1814 K волластонит плавится, образуется смесь жидкого волластонита и конденсированного кремнезема. При Тпл = 1995-1997 K плавится кремнезем, образуется стехиометрическое стекло (CaSiO3•SiO2). Исследованы эволюции температуры и теплоты плавления волластонита и кремнезема путем детального пошагового термодинамического расчета (ΔТ = 0,1 K).
Предложен метод, на основе которого получено уравнение одномерной пульсации тороидальной газовой полости в сжимаемой жидкости. Проведены расчет параметров пульсаций полости и сравнение с экспериментальными данными. Определен энергетический баланс подводного взрыва кольцевого заряда ВВ.
Исследовались газодинамические процессы при ударном запуске плоского отражающего сопла, помещенного в торце ударной трубы. Экспериментально получены траектории стартовой волны и контактной поверхности и проведено их сравнение с расчетом по теории Чизнелла. Получено хорошее соответствие расчета с экспериментом. Найдено, что обращенная волна, взаимодействуя с пограничным слоем, вызывает отрыв потока и формирование косых волн. Экспериментально полученные траектории обращенной волны и линии пересечения косых скачков сравнены с расчетами по стационарной теории. Обнаружено, что в экспериментах скорость движения обращенной волны вниз по соплу больше, чем по расчетам. Но скорость движения точки пересечения косых скачков вниз по соплу меньше расчетной скорости обращенной волны. В определенных режимах точка пересечения косых скачков останавливается в сопле и происходит формирование нестационарной струи, что резко увеличивает время запуска сопла.
Предложен приближенный метод расчета звукового поля, создаваемого тонким телом вращения при произвольном законе колебаний его поверхности. Решение краевой задачи строится путем линейной комбинации мультидиполей, интенсивности которых определяются из решения соответствующей плоской задачи. Дана оценка точности полученного решения и рассмотрена асимптотика звукового поля вдали от тела.
Рассматривается система вихревых ячеек с радиальным вводом и выводом закрученной несжимаемой вязкой некапельной жидкости. Численные расчеты показывают, что при определенной организации ввода и вывода жидкости можно добиться образования непроточных зон в приосевой области. Механизмом, который приводит к образованию этих зон, служит взаимодействие между диффузионным и конвективным переносом осевой компоненты вихря с последующим порождением азимутальной компоненты вихря. Рассмотренная система вихревых ячеек может быть использована для организации течения с непроточными областями, не касающимися твердых стенок.
Приведены экспериментальные данные по детонации смесей нитроэфиров с невзрывчатыми растворителями в стеклянных трубках диаметром ≤13 мм и в стальных – 10 мм. При инициировании промежуточным детонатором из тетрила и гексогена получены пределы детонации с большой и малой скоростью и зависимость критического диаметра детонации от содержания растворителя. Результаты опытов сопоставлены с расчетными температурами взрыва и ударного разогрева.
Дан обзор работ, посвященных исследованию процессов, связанных с реализацией состояний метастабильной жидкости и ее взрывного перехода в стабильное двухфазное состояние. Основное внимание уделено фазовому взрыву жидких металлов в процессе электрического взрыва проводников и при разрушении металлов мощным лазерным излучением. Приведены экспериментальные данные для максимальной энтальпии, энерговыделения и газовыделения при фазовом взрыве ряда металлов. Рассмотрен метод оценки критических параметров металлов по данным электрического взрыва проводников. Обсуждается возможность реализации термодинамически неустойчивых состояний при импульсном нагреве металлов.
В работе приводятся данные о структуре детонационных волн и длинах зоны реакции в трубах, заполненных кислородом, диаметром 27, 50 и 69,5 мм, на стенки которых равномерно нанесено горючее с низкой упругостью пара. Исследуются спиновые детонационные режимы. Полученные данные о длинах зоны реакции и величинах скорости детонации позволяют оценить долю сгоревшего в зоне реакции топлива.
С помощью растрового электронного микроскопа высокого разрешения исследована поверхность горения баллиститных порохов, содержащих окись свинца и сажу. Предложенный механизм влияния сажи на эффективность действия свинецсодержащих катализаторов позволяет с единой точки зрения дать объяснение многочисленным экспериментальным фактам.
Исследовались явления хемилюминесценции и хемиионизации на примере распада азотистоводородной кислоты. Анализ экспериментальных результатов показал, что аномально высокая скорость ионизации может быть обусловлена как хемиионизацией продуктов распада, так и неравновесным характером возбуждения атомов натрия (присутствующего в условиях опыта в качестве естественного загрязнения) за счет соударения второго рода с колебательно-возбужденными молекулами азота, образующимися в процессе распада азотисто-водородной кислоты.
Приведены результаты экспериментов по обработке металлических порошков с различной структурой и температурой плавления сходящимися ударными волнами и световыми импульсами лазера. На основе различных структурных исследований (металлографии, рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов) и измерений микротвердости исследованы изменения структуры, состава и свойств, происходящие под действием ударных волн и излучения лазера.
Измерены плотности r и коэффициенты сжимаемости k = ΔV/V0 бинарной смеси {этиленгликоль (1) + трет-бутанол (2)} в интервале температур 278,15—323,15 K и давлений 0,1—100 МПа во всей области составов жидкофазного состояния. Найдено, что коэффициенты сжимаемости k смеси увеличиваются как с ростом концентрации трет-бутанола, так и с ростом температуры и давления. Рассчитаны избыточные мольные объемы смеси, кажущиеся, парциальные мольные объемы и предельные парциальные мольные объемы компонентов. Показано, что величины избыточных мольных объемов смеси отрицательны и с ростом давления уменьшаются. Избыточные мольные объемы описаны уравнением Редлиха—Кистера. Парциальные мольные объемы этиленгликоля резко уменьшаются в области больших концентраций трет-бутанола. Зависимости парциальных мольных объемов этиленгликоля характеризуются наличием области температурной инверсии. Обнаружена "отрицательная сжимаемость" предельных парциальных объемов этиленгликоля.
Граница раздела жидкостей в случае, когда сверху находится более тяжелая жидкость, становится неустойчивой, движение приобретает турбулентный характер, что приводит к перемешиванию жидкостей. Используя полуэмпирический подход, Беленький С. 3. и Фрадкин Е. С. решили задачу турбулентного перемешивания, пренебрегая изменением кинетической энергии времени. В данной работе получено решение с учетом изменения кинетической энергии во времени. Это решение качественно отличается от решения Беленького-Фрадкина. Получена численная зависимость несимметрии перемешивания от перепада плотностей. Исследована зависимость решения от двух эмпирических постоянных.
В трехмерном пространстве заданы два произвольных замкнутых контура. Предполагается, что на эти контуры опираются изобары искомого течения с заданными на них значениями давлений. Требуется найти поверхность тока, проходящую через оба контура и оптимизирующую некоторую интегральную силовую характеристику искомой поверхности. Конкретизация задачи состоит в задании функционала силового воздействия. В качестве независимых переменных предложено использовать давление и две функции тока. Подлежащая исследованию область течения в таких переменных представляет собой прямоугольную область с гранями, параллельными координатным плоскостям. Предлагается приближенное сведение к одномерной оптимизационной задаче и выясняется газодинамический смысл первых приближений.
Рассмотрены: 1) задача о формировании пограничного слоя в сжимаемой жидкости для импульсивно приведенной в движение полубесконечной пластины; 2) задача о формировании пограничного слоя за ударной волной, набегающей на полу бесконечную пластину; 3) задача о магнитном пограничном слое на пластине, импульсивно приведенной в движение для малых и больших чисел Рейнольдса магнитного (ReH). Получены численные результаты для всех перечисленных задач.
Показано, что погасание пороха при спаде давления в модели нестационарного горения Зельдовича – Новожилова происходит в результате потери устойчивости процесса нестационарного горения. Проанализированы особенности явления неустойчивости при нестационарном горении. Показано, что тенденция к росту малых возмущений (локальная неустойчивость) не означает потери устойчивости процесса в целом. По методу замороженных коэффициентов приближенно исследованы условия локальной устойчивости для произвольного процесса нестационарного горения. Для экспоненциальных распределений температуры, отличных от стационарного михельсоновского, показано, что с уменьшением толщины прогретого слоя устойчивость горения падает.
Определены дисперсные характеристики сажи, образующейся при постоянном давлении в пламени ламинарного распада ацетилена в интервале давлений 3 – 7 атм. Выведено выражение для нормальной скорости распространения пламени и в предположении, что основная стадия распада ацетилена – гетерогенная реакция на поверхности частиц сажи. Рассчитаны значения и, которые удовлетворительно согласуются с экспериментом. Рассчитана скорость процессов образования частиц и расходования ацетилена во фронте пламени.
Описан скоростной инфракрасный спектропирометр для исследования процессов горения конденсированных систем при давлениях до 60 кГ/см2. Прибор позволяет регистрировать по мере сгорания образцов изменение по высоте пламени одновременно абсолютной спектральной яркости и прозрачности пламени с постоянной времени 0,01 с, а также спектры излучения с частотой сканирования 60–600 Гц. Рабочая область спектра 0,8–8 мкм, спектральное разрешение 0,05–0,2 мкм, пространственное разрешение 0,2–1 мм, апертура 0,02–0,1, диапазон измеряемых яркостных температур 600–3500°К.
В течение периодов вегетаций 1976–2005 гг. исследовали дыхание и рост вегетативных органов модельных деревьев сосны обыкновенной на стадии кульминации ее текущего прироста в лесостепном Предбайкалье. Наличие тесной взаимосвязи дыхания вегетативных органов с температурой и процессами их роста положено в основу оценки дыхания, расчет интенсивности которого проводился на поверхность и абсолютно сухую массу (а.с.м.) этих органов. Независимо от основы расчета скорости дыхания исследуемых органов его величина снижалась от апикальных меристем по направлению к основанию органов. Соотношение между общим дыханием над- и подземных органов сосны при его расчете на поверхность и а.с.м. оказалось соответственно равным 3 : 2 и почти 2 : 1. От начала к концу периода наблюдений дыхание сосны независимо от основы расчета его интенсивности увеличилось примерно в два раза, а средняя его величина в расчете на поверхность и а.с.м. за этот период соответственно составляла 32,8 и 36,9 кг СО2.
А.В. Фёдоров1, П.А. Фомин2, Д.А. Тропин1 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск fedorov@itam.nsc.ru 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск pavel_fomin_new@mail.ru
Ключевые слова: детонация, структура детонационной волны, двухстадийная приведенная кинетика, метановоздушная смесь
Страницы: 97-106
Предложена приведенная двухстадийная модель детонационного сгорания метана в кислороде и воздухе для эквимолярных и бедных горючим смесей. Рассчитаны одномерные структуры детонационной волны при различном соотношении между горючим и окислителем, соответствующие пересжатому режиму и режиму Чепмена — Жуге. Сравнение рассчитанных зависимостей скорости детонации от концентрации метана в метанокислородной смеси с представленными в литературе данными показало их удовлетворительное соответствие.
Я. Е. ТАТАРИНОВА1,2, В. П. ИСУПОВ2 1Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, Новосибирск 630090 (Россия) t.yanika@mail.ru 2Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128 (Россия) isupov@solid.nsc.ru
Ключевые слова: механическая активация, гидроксид алюминия, карбонат лития, гамма-моноалюминат лития
Страницы: 71-75
В результате механохимической активации шихты (смесь карбоната лития и гидроксида алюминия) в планетарном активаторе АГО-2 и ее последующей термической обработки получен гамма-моноалюминат лития. Исследовано влияние характеристик состава шихты и ее влажности на фазовый состав и удельную поверхность гамма-моноалюмината лития. Показано, что при варьировании состава и влажности шихты удельная поверхность конечного продукта значительно снижается (с 13 до 0.2 м2/г).
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
