Представлены математическая модель и метод расчета двухфазных течений и тепло- и массообмена в промышленных камерах сгорания, работающих на пылеугольном топливе. Численная модель горения угольной пыли в турбулентном высокотемпературном потоке опирается на стационарные трехмерные уравнения механики гетерогенных сред и описывает процессы выхода и горения летучих компонентов топлива, догорание коксового остатка, перенос тепла излучением в камере сгорания, влияние дисперсной фазы на турбулентную структуру несущей среды. Для предсказания значений концентрации оксидов азота внутри топочного объема на базе кинетической схемы Митчелла–Тэрбелла построена эффективная численная модель образования N0 при факельном сжигании угольной пыли. Результаты, полученные с использованием предлагаемой комплексной расчетной модели, хорошо согласуются с экспериментальными данными для промышленных топочных камер. Обеспечиваемый расчетами уровень детализации позволяет принимать эффективные решения по организации сжигания угольной пыли с пониженным выходом вредных оксидов азота.
А. М. Гришин, А. А. Долгов, В. П. Зима, Д. А. Крючков, В. В. Рейно*, А. Н. Субботин, Р. Ш. Цвык*
"Томский государственный университет, 634050 Томск *Институт оптики атмосферы СО РАН, 634055 Томск"
Страницы: 14-22
Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований зажигания лесных горючих материалов от реальных источников зажигания, действие которых моделируется эталонным источником. Определено время зажигания от эталонного источника. Даны оценки предельной энергии зажигания, проанализировано ее изменение в реальных условиях.
На основе экспериментальных исследований обнаружено повышение в 1,2-1,3 раза скорости турбулентного горения аэровзвеси алюминия марки АСД-1 и изменение геометрических характеристик пламени путем воздействия электрического поля напряжением 0,9 кВ, дано объяснение этих эффектов. Положительный результат получен в условиях развитого турбулентного течения и может служить базой для разработки практических рекомендаций по интенсификации и управлению процессами воспламенения и горения как в лабораторных условиях (ламинарный поток), так и в энергетических установках.
На основе представления о существовании теплового торможения химической реакции, ответственной за воспламенение, предложена математическая модель воспламенения образцов магния, которая дает реалистичные значения температур после воспламенения образца и удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными по зависимости радиуса мелкой частицы от предельной температуры окружающей среды. Показана возможность распространения тепловых волн при гетерогенном окислении нити Mg, помещенной во внешний поток. Область параметров, где реализуются автоволновые режимы, качественно и по порядку величин соотносится с опытными данными по окислению металлических проволочек. Численно решена задача об инициирования волны воспламенения начальными распределениями температуры образца, показана устойчивость тепловых волн к малым и конечным возмущениям.
Экспериментально исследованы термограммы высокотемпературного синтеза алюминида никеля Ni3Al в режиме теплового взрыва порошковых смесей чистых элементов при изменении соотношения компонентов в смесях в пределах однофазного состава интерметаллида. Проведен количественный анализ зависимостей основных термокинетических параметров процесса теплового взрыва от содержания алюминия в исходной порошковой смеси.
В. Ф. Проскудин, В. А. Голубев, П. Г. Бережко, И. Е. Бойцов, Е. Н. Беляев, В. Н. Фунин, И. К. Кремзуков, А. Я. Малышев
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Сaров
Страницы: 43-47
Показано влияние перемещения продуктов горения за фронтом химической реакции в конденсированной системе на прохождение волны горения через инертную преграду. В экспериментах использовали прессованные образцы из смеси Ti + С + 20 %TiC, содержащие преграду из танталовой ленты толщиной от 10 мкм до 0,6 мм. Получены зависимости времени задержки волны горения при прохождении преграды от толщины последней для двух случаев: при небольшом (< 1 мм) и при более значительном (≈4,5 мм) перемещении вещества за фронтом химической реакции.
В. И. Зинченко, В. В. Несмелов, А. С. Якимов*, Г. Ф. Костин
"Томский государственный университет, 634050 Томск *Томский университет систем управления и радиоэлектроники, 634050 Томск"
Страницы: 48-55
Проведено экспериментальное исследование свойств двух модификаций теплозащитного покрытия на основе фенолформальдегидной смолы и углеродной ткани с различным содержанием компонентов в композиции. Результаты использованы для прогнозирования уноса массы материалов методами математического моделирования при их термохимическом разрушении в потоке высокоэнтальпийного газа. Показано, что сокращение массового содержания полимерного связующего неоднозначно влияет на скорость уноса массы вследствие изменения теплофизических характеристик и возрастания толщины реагирующего слоя при длительных временах внешнего теплового воздействия.
Исследовалась детонация тонких слоев дисперсных первичных и вторичных взрывчатых веществ (ВВ) на внутренней поверхности стеклянных и пластиковых трубок диаметром 0,6÷3 мм при начальном давлении воздуха внутри трубки от 0,1 МПа до 30 Па. Показано, что в этих условиях воздух почти не влияет на скорость детонации, которая для вторичных ВВ (тэн, гексоген, октоген) меньше или примерно равна скорости DCJ детонации Чепмена—Жуге для однородной взвеси тех же веществ. В экспериментах с первичным ВВ (азид свинца) обнаружены режимы с волновой скоростью выше DCJ, при этом меняется структура зоны реакции. При заполнении трубок со слоем вторичного ВВ взрывчатой газовой смесыо наблюдали волны гибридной детонации со скоростью как выше, так и ниже, чем в вакуумированных трубках. В трубках диаметром 2÷3 мм детонация протекала в спиновом режиме во всем диапазоне изменения начального давления, в том числе при скорости выше DCJ. Сделан вывод, что в вакуумированных трубках с тонким слоем ВВ на стенках перенос воспламенения осуществляется потоком горячих продуктов детонации, движущихся в голове детонационной волны.
Обнаружено, что передача взрыва по узкому каналу из одного объема газа в другой низкоскоростной детонацией происходит при начальном давлении в три раза меньшем, чем при передаче многофронтовой детонацией.
Экспериментально изучены детонационные волны в поли- и монодисперсных пузырьковых средах. Получены данные о критических условиях инициирования, структуре и свойствах волн детонации.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
