Выполнен обзор исследований по восстановлению констант скоростей реакций неравновесных процессов из баллистических экспериментов. Представлены полученные авторами константы диссоциативной рекомбинации в воздухе, азоте, аргоне, криптоне и ксеноне, а также константы тройной рекомбинации Al+ и константы прилипания для окислов алюминия.
Предложена математическая модель роста сферического зародыша продукта твердофазной реакции, в которой учитывается взаимовлияние диффузионных и деформационных процессов. Исследованы критические условия роста зародыша, режимы развития реакции в нем. Проведена оценка параметров модели для различных веществ. Выявлена аналогия между этой задачей и задачей об очаговом тепловом воспламенении.
Эволюция структурных, фазовых и химических превращений в реагирующих порошках рассматривается с позиций механики гетерогенных сред. На основе элементарных физических представлений о процессах реакционной диффузии на уровне ячейки смеси с учетом масштаба гетерогенности и стадийности превращений предложена математическая модель самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, которая позволяет по заданному дисперсному составу исходных компонентов смеси рассчитать состав конечного продукта. Численно исследована в нестационарной одномерной постановке задача о распространении волны безгазового горения по смеси двух разнородных металлических порошков. Полученные результаты качественно хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.
Показано, что метод непрерывного измерения давления в зоне фронта горения с помощью датчика осевого усилия применим к безгазовым пиротехническим системам, которые дают твердые продукты реакции и характеризуются низкой газопроницаемостью образцов в исходном состоянии. Для контроля достоверности получаемых результатов предусматривается размещение в образцах небольших включений высокоэнергетического материала, дающего газообразные продукты горения. Эти включения располагаются вблизи входа в магистраль, ведущую к датчику давления. Приведены результаты экспериментов с образцами Ti + С + 20% TiC, содержащими включения пироксилинового порох.
Разработана приближенная математическая модель, позволяющая рассчитывать давление в негерметичном сосуде при сгорании в нем твердотопливной композиции. Выполнены лабораторные эксперименты, подтверждающие работоспособность модели. Показано, что при сгорании твердотопливной композиции в негерметичном помещении максимум давления реализуется задолго до окончания процесса горения.
Для ряда описанных в литературе явлений, наблюдавшихся в горючих газовых смесях, предложен новый механизм их возникновения, в котором учтена возможность распространения зоны реакции по каналам, не предусмотренным при конструировании экспериментальных установок. Детально рассмотрен обнаруженный более 25 лет назад процесс, считавшийся самовоспламенением нагретого ударной волной газа и в последнее время использованный в качестве экспериментального доказательства существования спонтанных (градиентных, индукционных) пламен. Показано, что в нем зарегистрировано не самовоспламенение горючей смеси, а ее поджигание горячими продуктами реакции, которые истекали в камеру с фланга детонационной волны, распространявшейся по зазору.
Выполнен расчет параметров детонации смесей ацетилена с кислородом и воздухом в широкой области концентраций. Показано, что основным источником энергии, питающим детонационную волну при высоких содержаниях ацетилена, является теплота конденсации углерода.
На основе математической модели детонации аэровзвеси частиц алюминия в кислороде изучена задача о взаимодействии плоской детонационной волны с примыкающей волной разрежения. Численное решение получено в рамках односкоростного двухтемпературного приближения механики гетерогенных сред для режимов Чепмена–Жуге, недосжатого и пересжатого. Показано, что режимы Чепмена–Жуге и недосжатые с внутренней особой точкой являются самоподдерживающимися. Определены три интервала значений параметра релаксации (отношения характерных времен тепловой релаксации и горения). В первом интервале результатом взаимодействия детонационной волны с волной разрежения является выход на режим Чепмена–Жуге, во втором–распад детонационной волны на ударный скачок и отстающий фронт горения с последующей потерей устойчивости, в третьем–выход на недосжатый режим детонации.
Получена обобщенная зависимость критического диаметра детонации взрывчатых веществ с замкнутой пористостью от относительной плотности, имеющая вид U-образной кривой. Правую ветвь кривой можно описать в рамках теории В. С. Трофимова. Линейная скорость химического превращения вещества на границе раздела фаз приближенно пропорциональна давлению. Показано, что качественная теория Ю. Б. Харитона, несмотря на ее сугубо приближенный характер, дает значения средних скоростей химической реакции такие же, как теория В. С. Трофимова, если коэффициент в формуле Харитона принять равным пяти. Отмечено, что практически во всех случаях скорость газификации взрывчатых веществ в детонационной волне в 2-3 раза больше нормальных скоростей горения, полученных экстраполяцией величин, измеренных в бомбе постоянного давления. Предложен механизм принудительной газификации взрывчатых веществ нагретым ударной волной газом, заполняющим поры. Левая часть кривой описана в предположении, что удельная поверхность горения взрывчатых веществ малой плотности ограничена энергией ударного сжатия, идущей на образование прогретого слоя, необходимого для воспламенения детонирующего вещества.
Численно моделируются процессы распространения импульсных возмущений в предварительно напряженных упругой и упруговязкопластической средах. Показано, что наличие начального напряженного состояния приводит к образованию волновых структур, отсутствующих в ненапряженных изотропных средах. Асимптотическим методом исследуется квазипродольная волна, распространяющаяся в предварительно напряженной упруговязкопластической среде.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
