Получено приближенное решение задачи о воспламенении металлических частиц в газе, математическая постановка которой осложнена наличием нелинейного кинетического закона окисления металла. Дается аналитическое выражение для задержки воспламенения, структурно подобное полуэмпирической зависимости Фридмана — Мачека. Численные расчеты хорошо согласуются с аналитическим решением.
Построено автомодельное решение нестационарной плоской одномерной задачи диффузионного горения поверхности топлива в чисто гетерогенном режиме, когда горючее находится в конденсированной фазе, а окислитель и продукты – в газообразной. Законы сохранения потоков массы и энергии через поверхность раздела фаз, на которой происходит энерговыделение в результате горения, позволяют замкнуть систему дифференциальных уравнений для газовой и конденсированной фаз и получить в гомобарическом приближении точное решение задачи. Полученное решение определяет в зависимости от времени скорость выгорания поверхности, профили температуры в газе и конденсированной фазе, профили концентраций газообразных реагентов и позволяет исследовать зависимость основных характеристик процесса от значений внешних определяющих параметров.
Предложена физически обоснованная модель горения смесей магния с нитратом натрия и получено уравнение, определяющее скорость горения таких смесей. Проанализировано влияние различных факторов на скорость их горения. Дано сопоставление расчетных и экспериментальных зависимостей скорости горения от соотношения компонентов, размера частиц магния, начальной температуры смеси и внешнего давления.
Экспериментально исследован процесс распространения фронта горения по поверхности порошков титана, магния и смесей магния с разбавителями в атмосфере воздуха. Определена зависимость скорости распространения фронта горения по поверхности насыпных металлических порошков от угла наклона исследуемого слоя порошка, а также влияние добавок, вносимых в порошок. Использовались несколько типов добавок: способные гореть в атмосфере воздуха, инертные с высокой температурой плавления, легкоплавкие инертные порошковые материалы, не горящие на воздухе, но взаимодействующие с экзотермическим эффектом с металлическим порошком. Кроме чисто научного интереса преследовали и практическую цель — решение вопросов обеспечения пожаро- и взрывобезопасности производств, использующих или производящих металлические порошки и смеси на их основе.
Исследован процесс синтеза дисульфида молибдена в волне горения смесей ультрадисперсного порошка молибдена, полученного методом электрического взрыва проводников, с серой. Представлены экспериментальные зависимости скорости и температуры горения, а также степени превращения в конечный продукт от давления и соотношения компонентов. Показано, что процесс протекает по параболическому закону с энергией активации 80 кДж/моль и может быть описан элементарной моделью горения 2-го рода. Определены оптимальные условия синтеза целевого продукта с выходом до 99%.
Предложена модель гетерогенной среды, позволяющая учесть воздействие постоянного электрического поля (ПЭП) на волну горения в конденсированной фазе. Показано, что влияние ПЭП на температуру горения носит пороговый характер: при величине ПЭП, меньшей порогового значения, температура горения неизменна, после превышения порогового значения температура горения уменьшается с ростом ПЭП. Скорость горения с повышением ПЭП снижается, что связано с замедлением реакционной диффузии в волне горения. При переходе через пороговое значение ПЭП скорость горения в зависимости от величины ПЭП имеет излом, что обусловлено дополнительным замедлением реакционной диффузии из-за снижения температуры горения.
Исследовано влияние предварительной механической активации шихты в центробежной планетарной мельнице на тепловой эффект и скорость горения прессовок при СВС-компактировании многокомпонентного кермета СТИМ-5. Исследованы физико-механические и эксплуатационные свойства полученных образцов. Показано, что предварительная механическая активация приводит к росту теплового эффекта реакции образования карбида титана, позволяет увеличить скорость горения прессовок, повысить структурную и химическую однородность продуктов синтеза, добиться высокой однородности распределения дисперсно-упрочняющих и легирующих добавок и, как следствие, улучшить эксплуатационные свойства сплава.
Методами дериватографии измерения удельной поверхности и рентгенофазового анализа изучено влияние размера частиц и легирования редкоземельными элементами на окисление порошков на основе алюминия. Показано, что характер окисления определяется процессами, происходящими в барьерном слое продуктов взаимодействия на поверхности частиц.
Численно моделируется задача о метании поршня расширяющимися газами, выделяемыми при интенсивном выгорании заряда. Модель включает в себя законы сохранения динамики двухфазной среды, дополненные уравнением кинетики с линейной зависимостью скорости горения от давления. Результаты вычислений для трех типов баллистических систем показали хорошее совпадение с экспериментальными данными. Анализ проведенных расчетов указал на необходимость учета полной газодинамической картины при повышении скорости метания и неприменимость используемых ранее упрощенных моделей.
Рассмотрено течение газопороховой смеси в процессе выстрела с использованием флегматизированного пороха с регулируемой скоростью горения. Показано появление новых газодинамических эффектов: образование волны выгорания флегматизированного слоя порохового зерна, возникновение отраженной волны уплотнения у дна поршня и т.д. Сопоставлены расчетные и экспериментальные данные для малокалиберной баллистической установки и отмечена необходимость учета теплоотдачи в стенки канала.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
