Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты СВЧ-измерений электронной концентрации и частоты столкновений электронов с нейтральными частицами в следах за моделями из сплава алюминия с магнием, летящими в смесях воздуха с ксеноном при числах Маха 10÷15. Для сравнения приведены аналогичные измерения для неразрушающихся моделей и моделей с разрушение Al. Установлено, что процессы догорания частиц Mg в следе изменяют вид распределения и заметно повышают концентрацию электронов в следе. Показано хорошее согласие коэффициента прилипания электронов в эксперименте с уносом Al и в предыдущих исследованиях.

Экспериментально исследовано воспламенение смесей металлических порошков с жидкими углеводородными топливами в атмосфере чистого кислорода и воздуха за отраженными ударными волнами. Показано, что задержки воспламенения смесей определяются жидкой фазой, а времена горения – в основном дисперсным составом твердой фазы.

С помощью методики дифракционного реинициирования многофронтовой детонации установлено количественное соотношение между характерными масштабами, определяющими возбуждение и распространение детонационной волны для цилиндрического и сферического случаев симметрии. Выявлено влияние глубины канала на условия реинициирования. Предложена оценка идеальности (малость потерь) цилиндрической многофронтовой волны, согласующаяся с экспериментальными данными.

Показано, что в процессе адиабатического сжатия газа в связи с увеличением относительного числа элементарных ячеек (характерного масштаба детонационного процесса) обеспечивается возможность возникновения детонационного режима в микрообъеме пузырька. При этом из-за резкого снижения критической энергии инициирования наиболее вероятно самоинициирование газовой смеси за счет адиабатического роста температуры. Показано, что инерционные свойства жидкости приводят к сильному пересжатию продуктов протекающей мгновенно химической реакции, что можно считать одним из основных механизмов усиления волн пузырьковой детонации.

Для некоторых конденсированных гетерогенных взрывчатых веществ даны результаты расчетов профиля давления в зоне химических реакций плоской стационарной детонационной волны. На основе сравнения с экспериментальными данными проведена оценка пригодности рассмотренных моделей макрокинетики взрывчатых веществ для описания зоны реакции.

Решена плоская задача обтекания первоначально покоящегося цилиндра градиентным потоком очень вязкой жидкости. Показано, что цилиндр с помощью потока приводится во вращение с угловой скоростью ω= —ε’, где ε’ — скорость сдвиговой деформации среды. Решение применено для анализа возникающих на уровне микроструктуры течений при высокоскоростных нагружениях металлических тел. Возникновение вращения связано с наличием в структуре вещества фрагментов (зёрна, блоки, ячейки, включения), неспособных в данных условиях нагружения изменять свою форму и вследствие этого приводимых во вращение в процессе сдвиговой деформации. При совместной деформации твердых тел возникающие на микроуровне вращения приводят к переносу в глубину материала окисных, гидроокисных и других поверхностных пленок, что способствует образованию соединения.

Предложена взрывная модель расчета скорости стационарного распространения ламинарного горения в смесях воздуха с комбинированным топливом, составленным из различных газообразных углеводородов. Необходимые формулы получены из рассмотрения структуры фронта пламени на основе диффузионно-тепловой теории. В отличие от известных соотношений предлагаемая модель не содержит неопределенности в выражении для скорости тепловыделения при горении углеводородов. Расчеты проведены для метановодородовоздушных смесей. Модель описывает основные качественные результаты экспериментов по стационарному распространению ламинарного горения и дает приемлемое количественное согласование с экспериментом для смесей газообразных углеводородов с воздухом.

Представлены результаты численных расчетов нестационарным методом Монте-Карло одномерного распространения гомогенного пламени в среде с изотропной турбулентностью. Метод Монте-Карло представляет собой статистический метод слежения за жидкой частицей для моделирования турбулентности. Чтобы избежать решения полных уравнений движения, в предлагаемом методе используется функция распределения вероятности (PDF). Модель описывает распространение пламени в гомогенной турбулентной среде с использованием гауссовского распределения функции PDF для описания поля пульсаций скорости и концентрации топлива. Рассматриваемая модель уникальна в том смысле, что не требует моделирования сложных химических процессов и проведения сложных и дорогостоящих вычислений. Решение было получено для начальной стадии искрового воспламенения бедной метановоздушной смеси в турбулентной, сферически-симметричной среде. Простой и надежный метод Монте-Карло правильно предсказывает такую тенденцию, как рост скорости распространения пламени с увеличением интенсивности турбулентности. Данные по расчету турбулентной скорости пламени, полученные в настоящей работе, хорошо согласуются с опубликованными в литературе экспериментальными и численными результатами. Выражение, устанавливающее связь между турбулентной скоростью пламени и интенсивностью пульсаций скорости, хорошо согласуется с корреляционными соотношениями других исследователей.

Исследовано распространение волны горения над пленками жидкого топлива (к-бутанола, н-ундекана) на подложках из меди, алюминия, молибдена, ниобия в условиях термически тонкой слоевой системы. Показано, что кромка пламени располагается над поверхностью жидкости там, где температура слоевой системы достаточна для образования в газовой фазе смеси стехиометрического состава. Пленка топлива испаряется при температурах ниже температуры кипения. Скорость пламени не зависит (в широком диапазоне изменения) от угла наклона плоскости подложки относительно горизонтали и определяется долей теплоемкости подложки в системе подложка — топливо. В механизме распространения пламени важную роль играет передача тепла по металлической подложке в предпламенную зону. Рецикл тепла по подложке приводит к увеличению энтальпии газовой фазы за счет химической составляющей, связанной с поступлением паров топлива с поверхности пленки.

В рамках двумерной теплодиффузионной постановки выполнено прямое численное моделирование распространения фронта горения в заданном периодическом поле скорости среды. Расчеты показали, что при увеличении амплитуды скорости фронт пламени распадается на отдельные горящие участки: происходит пространственная локализация горения. Только при введении в модель тепловых потерь наблюдается прекращение горения при определенной амплитуде скорости среды, причем чем больше амплитуда скоростных возмущений, тем меньший уровень тепловых потерь нужен для гашения пламени. Полученные численные результаты в целом согласуются с результатами асимптотического анализа.