Рассматривается однотемпературная аналитическая модель для определения радиуса локализации зоны горения в фильтрационном нагревателе типа "сектор диска". Исследуются основные параметрические зависимости процесса от массового расхода, теплосодержания смеси и объемно-усредненного коэффициента внешних теплопотерь. Сравнение с экспериментальными данными демонстрирует адекватность модели для качественного описания основных характеристик работы системы.
Новые экспериментальные исследования параметрических зависимостей скорости и пределов распространения пламени по пленкам жидкого топлива на металлических подложках подтвердили основные черты физической модели, предложенной ранее. Для термически тонких слоевых систем "топливо – подложка" возможна реализация стационарного режима распространения пламени. Показано, что скорость пламени зависит от эффективного коэффициента температуропроводности слоевой системы, причем основной вклад в ее значение вносят объемные теплоемкости компонентов системы и в меньшей степени их теплопроводности. Механизм распространения пламени включает цепочку взаимообусловленных основных элементарных процессов: передачу тепла кондукцией по подложке из зоны горения в предпламенную зону, подогрев и испарение топлива подложкой, образование горючей смеси и прогрев продуктами сгорания металлической подложки. Кромка пламени располагается у поверхности жидкости, где температура соответствует образованию в равновесных условиях смеси стехиометрического состава. Жидкое топливо полностью испаряется с подложки при температурах ниже температуры кипения.
Анализируется возможность уменьшения концентрации оксидов азота и компонентов группы HNOx с одновременным сокращением длины зоны реакции при горении водородовоздушных смесей в сверхзвуковом потоке за наклонной ударной волной путем введения в смесь добавок NH3, CH4 и C2Н6. На основе численного моделирования установлено, что введение в водородовоздушную смесь небольшого (до 5 %) количества этих добавок существенно меняет динамику горения за фронтом ударной волны и приводит к уменьшению длины зоны горения и снижению содержания NO и NO2 в продуктах сгорания.
Представлены результаты анализа условий применимости обратных методов восстановления нестационарной скорости горения твердых топлив, проведенного на основе исследования чувствительности давления в камере сгорания к вариациям скорости горения. Рассмотрены термодинамическое и одномерное газодинамическое приближения. Показано, что термодинамическая постановка обратной задачи применима для исследования процессов с характерными временами не менее 0,2 времени релаксации свободного объема камеры сгорания. Учет одномерных эффектов возможен и целесообразен при обработке экспериментов по торцевому горению быстрогорящих топлив.
Рассматривается решение обратной задачи внутренней баллистики ракетного двигателя на твердом топливе для случая, когда давление в двигателе является известной функцией времени. При известном давлении задача сводится к расчету температуры и площади критического сечения соплового блока. Получено аналитическое решение обратной задачи. Показано, что при изменении давления меняется и температура продуктов сгорания. Установлено, что увеличение температуры продуктов сгорания при быстром росте давления больше, чем при сжигании твердого топлива в условиях постоянного объема.
Рассмотрено термодинамическое описание физико-химических процессов в неподвижном слое катализатора в приближении простейшей (квазигомогенной) модели при протекании обратимой реакции первого порядка. Показано, что физическая природа медленных тепловых волн подчиняется второму началу термодинамики и полное производство энтропии в распределенной открытой и сильно неравновесной системе является функционалом автоволнового решения математической модели. Из однопараметрического семейства автоволновых решений минимум функционала соответствует единственному физически обоснованному решению. Методами неравновесной термодинамики дано обоснование процедуры "обрезания" функции реакции. В то же время сформулирована вариационная задача, при решении которой эта процедура не используется.
На основе зависимостей давления, импульса и времени действия ударной волны от энергии сферического взрыва в воздухе и от расстояния до центра взрыва выполнены расчеты параметров падающих и отраженных от жесткой преграды ударных волн при взрыве сосредоточенной массы органической пыли. Определены расстояния от центра взрыва, в пределах которых температура в падающей или отраженной ударной волне превышает температуру воспламенения частиц, взвешенных в воздухе, и возможно возникновение вторичных очагов пожара, инициированных волной при прохождении через запыленное пространство.
Электротермографическим методом исследованы закономерности тепловыделения и формирования микроструктуры дисилицида вольфрама в широком диапазоне изменения параметров температурного режима нагрева образцов, в том числе в условиях, моделирующих распространение волны горения в смесях порошков вольфрама и кремния. Основное внимание уделено стадии тепловыделения, обусловленного кристаллизацией дисилицидной фазы из пересыщенного расплава WSi2–Si. На этой стадии процесса наблюдается самоускоряющийся характер тепловыделения даже в условиях понижения температуры образца. Рост кристаллов дисилицида вольфрама происходит лишь на стадии тепловыделения. При выдержке системы в условиях максимальной температуры термограммы дальнейший рост кристаллов не наблюдается в течение времени, в 10 – 20 раз превышающего длительность тепловыделения.
Приведен анализ измерений характеристик потока в следе за телом из сплава алюминия с магнием, летящим в воздухе с гиперзвуковой скоростью. Показано, что в результате догорания паров магния в следе сначала происходит образование MgO в газовой фазе, а затем его конденсация в микрокапли, с которых идет термоэлектронная эмиссия. Это приводит к образованию положительного заряда на каплях и заметному увеличению электронной концентрации в следе. Приведены расчеты, показывающие изменение концентрации магния и заметное повышение температуры в следе за счет его догорания.
Представлены основные газодинамические характеристики процессов детонации, мгновенного сгорания (взрыва) в постоянном объеме, горения при постоянном давлении и дефлаграционного горения для гидразина, метилгидразина, 1,1- и 1,2-диметилгидразина, триметилгидразина в смесях с кислородом и воздухом при разбавлении их аргоном и варьировании начальных значений давления и температуры. Проанализированы основные параметры процессов как для случая газообразного топлива, так и для случая гетерогенной смеси, когда топливо представляет собой мелкодисперсное распыленное облако в среде окислителя. Расчеты выполнены с помощью компьютерной программы "БЕЗОПАСНОСТЬ". Результаты расчетов согласуются с достоверными экспериментальными данными.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
