А. Н. Золотко, Я. И. Вовчук, Н. И. Полетаев, А. В. Флорко, И. С. Альтман
"Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова, 270100 Одесса, Украина"
Страницы: 24-33
В работе рассмотрен метод получения нанопорошков оксидов тугоплавких металлов при сжигании исходных порошков металлов в ламинарном дисперсном факеле. Метод назван газодисперсным синтезом. Экспериментально исследована структура зоны горения ламинарных диффузионного дисперсного факела и факела на предварительно перемешанных горючем и окислителе. Получена информация о температуре газообразных продуктов сгорания и ее пространственном распределении, температуре горящих частиц и конденсированных продуктов сгорания, режимах горения частиц металлов. Исследуется зависимость свойств получаемых оксидов от параметров факела и зоны горения, а также механизма горения частиц. На основе полученных результатов сделана попытка восстановить механизмы образования и роста конденсированной фазы в условиях ламинарных диффузионных факелов. Проведена расчетная оценка среднемассового размера частиц порошков оксидов.
Исследованы критические условия самовоспламенения под действием света постоянной интенсивности на примере реакции взрывного разложения озона. Получены Р &mdash: Т-диаграммы самовоспламенения при различной интенсивности света. Для взрывного разложения озона характерна двустадийностъ процесса. Первая стадия отвечает фотохимической реакции, и ее протекание поддерживается действием света, вторая стадия — «темновому» протеканию реакции. При фотохимическом воспламенении наблюдаются высокие предвзрывные разогревы, превышающие характеристический интервал RT02/E.
Экспериментально найдены основные параметры волн горения баллиститных порохов с добавками октогена при давлениях 20, 50 и 100 атм. Показано, что добавки октогена уменьшают скорость горения, температуру поверхности, тепловыделение в реакционном слое конденсированной фазы и скорость тепловыделения в газе вблизи поверхности. Показано, что эти добавки увеличивают интенсивность высокотемпературных газовых реакций, что ведет к сокращению протяженности зоны газофазного реагирования. Установлено, что для октогенсодержащих баллиститных составов справедливы три первых объединенных закона для параметров зон горения, найденные ранее для простых баллиститных порохов (нитроклетчатка — нитроглицерин). Это — закон газификации, связывающий скорость горения с температурой горящей поверхности, закон тепловыделения в к-фазе, связывающий относительное тепловыделение в к-фазе с параметром р/m1/2, и закон теплоотвода из газа. Справедливость объединенных законов для октогенсодержащих баллиститных составов показывает, что горение этих порохов контролируется баллиститными компонентами.
Предложена методика определения давления примесного газа в волне горения. Использовалась модельная смесь титана с сажей, запрессованная в цилиндрическую оболочку с относительной плотностью 0,62. При прохождении волны горения в момент равенства силы трения остатка образца о стенки оболочки силе, вызванной действием давления газа во фронте волны горения, в образце возникает разрыв и сдвиг несгоревшей части образца вдоль оболочки. По калибровке силы трения для образцов различной длины определялось давление, вызвавшее разрыв образца. Зависимость давления от удельного газовыделения шихты имеет монотонно возрастающий вид.
Представлены результаты экспериментального исследования нестационарных процессов при горении в полузамкнутом объеме образцов модельного конденсированного вещества, армированных элементами с эффектом памяти формы (никелид титана). Показано, что тепловое и механическое воздействия элементов на процесс горения позволяют существенно расширить диапазон регулирования скорости горения конденсированных систем по сравнению с известным способом (использование проволок или пластин с высоким коэффициентом теплопроводности).
В работе рассмотрено вырождение стационарной волны в СВС-процессах. Получено аналитическое выражение для производной от квадрата скорости горения по «температуре обрезки» теплового источника. Показано существование области параметров горения, при которых волну горения можно приближенно считать стационарной.
В рамках модельных представлений о структуре порошковой смеси алюминия с никелем построена математическая модель высокотемпературного синтеза алюминида никеля Ni3Al в режиме теплового взрыва в соответствии с равновесной диаграммой состояния системы алюминий — никель и на основе уравнений диффузионной кинетики образования интерметаллических соединений на границе раздела компонентов в условиях непрерывного нагрева системы внешним источником энергии. Проведены численные расчеты основных характеристик процесса теплового взрыва в системе алюминий — никель в зависимости от дисперсности никелевой компоненты исходной порошковой смеси стехиометрического состава.
Получены приближенные уравнения, описывающие с высокой точностью изменение молярной массы и удельной внутренней энергии, в том числе ее термодинамической и химической частей, при сдвиге химического равновесия газообразных продуктов сгорания углеводородов. Приближенная модель позволяет рассчитывать параметры детонации в точке Чепмена — Жуге с погрешностью до 1%
Сформулирована и численно решена задача о детонации свободного цилиндрического заряда вакуум-взвеси частиц унитарного топлива. Получен выход на стационарный детонационный режим. Обсуждаются особенности структуры двумерной зоны реакции и механизм распространения детонационной волны в свободном заряде вакуум-взвеси.
Аналитически решена задача об окислении паров металлов, которое в общем случае происходит параллельно с гетерогенным окислением металла при высоких температурах. Предложены выражения для оценки вклада парофазных процессов в предельных случаях: в начальный момент окисления, когда оксидные пленки очень тонкие либо их еще нет, при выходе процесса окисления на стационарный режим, когда толщина оксидного слоя настолько велика, что газофазные процессы практически полностью происходят в пределах оксидного слоя. Результаты работы могут быть использованы для более точного определения механизма высокотемпературного окисления различных металлов и правильной трактовки результатов измерений.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
