Д.В. Идрисов, С.С. Матвеев, Н.И. Гураков, А.А. Литарова, О.В. Коломзаров, А.С. Савченкова, А.Д. Попов
"Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С. П. Королева, Самара, Россия idrisov57@yandex.ru"
Ключевые слова: камера сгорания, диапазон устойчивого горения, границы проскока срыва пламени, водород
Страницы: 103-111
Проведено расчетно-экспериментальное исследование границ проскока пламени при горении предварительно подготовленного метановодородного топлива в вихревом горелочном устройстве с закруткой потока, а также в модельной камере сгорания, являющейся прототипом используемых малоэмиссионных камер сгорания с предварительной подготовкой смеси. В результате проведенных исследований выработаны рекомендации, применение которых позволяет определить проскок пламени с погрешностью, не превышающей ±5 %. Эти результаты могут быть использованы для повышения точности определения границ проскока пламени при горении метановодородного топлива на этапе предварительного проектирования камер сгорания авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок.
Д.В. Безруков, В.В. Власенко, А.Н. Морозов, А.Ю. Ноздрачев
"Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Жуковский, Россия vlasenko.vv@yandex.ru"
Ключевые слова: панорамная визуализация, мультиспектральная визуализация, обработка изображений, хемилюминесценция, модель турбулентного горения, модель химической кинетики
Страницы: 112-123
Приведены результаты применения разработанной многоканальной панорамной системы визуализации потока с горением в модельном канале на экспериментальном стенде. Основной акцент сделан на принципах работы компонентов системы визуализации, особенностях их выбора, требованиях к системе и параметрам ее компонентов. Отмечены достоинства и недостатки разработанной многоканальной системы визуализации. Представлены возможные способы модернизации ее компонентов с целью более точного описания процессов горения.
Ю.В. Богатов, В.А. Щербаков, И.И. Чуев
"Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия vladimir@ism.ac.ru"
Ключевые слова: СВС-компактирование, механоактивация, никелид титана, скорость и температура горения, фазовый состав, микроструктура
Страницы: 124-132
Проведенное исследование относится к работам по получению консолидированных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) с последующим компактированием горячих продуктов (СВС-компактирование). Методом СВС-компактирования механически активированных смесей порошков Ni и Ti получены беспористые образцы никелида титана диаметром 70 мм и толщиной 8 мм. Горение смеси Ni + Ti проводили в реакционной пресс-форме без предварительного нагрева и защитной среды. Исследовано влияние механоактивации в шаровой мельнице на характеристики смесей и параметры горения. Анализ микроструктурных характеристик показал, что увеличение реакционной способности МА-смесей Ni + Ti и осуществление экзотермического взаимодействия в режиме СВС обусловлены уменьшением размера кристаллитов в частицах Ni, увеличением в них плотности дислокаций и образованием композитных частиц Ti-Ni. Максимальная температура горения реакционной смеси - 1 150 °C, средняя скорость горения - 3.5 см/с. Основными фазами синтезированного сплава являются Ti2Ni, NiTi и Ni3Ti. Прочность образцов при сжатии - 1 350 МПа, микротвердость по Виккерсу - 11.1 ± 1.2 ГПа.
Н.А. Кочетов, М.Л. Бусурина
"Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия kolyan_kochetov@mail.ru"
Ключевые слова: горение, механическая активация, интерметаллиды, многокомпонентные высокоэнтропийные сплавы, алюминид никеля, Ni + Al + x(Fe + Co + Cr), СВС
Страницы: 133-140
Проведено исследование влияния механической активации и количества связки Fe + Co + Cr на скорость и максимальную температуру горения, удлинение образцов в процессе горения, размер композитных частиц и выход смеси после активации, фазовый состав и морфологию продуктов синтеза в системе Ni-Al-(Fe-Co-Cr). Механоактивация смеси Ni + Al + x(Fe + Co + Cr) позволила реализовать горение образцов при комнатной температуре при содержании связки Fe + Co + Cr до 40 %. Активация смесей увеличила скорость и температуру горения, удлинение образцов продуктов и их пористость, уменьшила их прочность. Возрастание содержания связки Fe + Co + Cr в активированной смеси Ni + Al + x(Fe + Co + Cr) привело к увеличению выхода смеси после механоактивации, уменьшению размера композитных частиц и удлинению образцов продуктов синтеза. Зависимость скорости горения активированных смесей от содержания связки Fe + Co + Cr немонотонна, имеет максимум при содержании связки 10 %. Методом СВС синтезированы высокоэнтропийные сплавы - твердые растворы на основе интерметаллидов NiAl и Ni3Al.
"В.И. Квашнин1,2, А.Н. Новоселов1, М.А. Леган1,2, М.А. Есиков1,2, А.И. Гаврилов3, А.В. Ухина3"
"1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия 3Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: композиционные материалы, алюминий, интерметаллиды, металлическое стекло, электроискровое спекание, механическая активация
Страницы: 141-150
Описывается получение композиционных материалов с алюминиевой матрицей, содержащих частицы металлического стекла состава Fe66Cr10Nb5B19, путем последовательного применения механической активации исходных порошков в планетарной мельнице и электроискрового спекания. В ходе спекания при 540 °C происходит полное или частичное превращение частиц металлического стекла в интерметаллидное соединение Fe4Al13. Композиционные материалы, спеченные из смеси Al + 20 (об.) % Fe66Cr10Nb5B19, характеризуются анизотропией механических свойств: предел текучести при сжатии, микротвердость и деформация при разрушении в направлении прессования при спекании составляют 550 МПа, 200 HV и 14.2 % соответственно, в то время как в направлении, перпендикулярном направлению прессования, данные характеристики составляют 740 МПа, 250 HV и 2.2 %.
Изучался состав продуктов сгорания в воздухе при атмосферном давлении гипофосфита кальция Ca(H2PO2)2 c окислителями - нитратами либо нитритами натрия или калия. Синтез проводился с целью получить двойной фосфат состава Na(K)CaPO4. Готовились смеси порошков с нулевым кислородным балансом, для этого при необходимости вводили дополнительное количество нитрата аммония. Фазовый состав конденсированных продуктов сгорания исследовали методом рентгенофазового анализа. Смеси устойчиво горели при атмосферном давлении с выделением аэрозоля P4O10. Продукты сгорания представляли собой оплавленные частицы белого цвета размером до 1 мм. В конденсированных продуктах сгорания обнаружены двойные фосфаты NaCaPO4, Na2CaP2O7, K2CaP2O7, KCaPO4 и пирофосфаты кальция Ca2P2O7.
А.С. Рогачёв
"Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия rogachev@ism.ac.ru"
Ключевые слова: зажигание, предварительное механическое активирование, СВС, термиты, чувствительность к нагреву и удару
Страницы: 3-13
Выполнен критический обзор экспериментальных результатов и теоретических моделей по влиянию механического активирования на зажигание порошковых смесей в процессах безгазового и фильтрационного горения, а также на зажигание составов термитного типа. Показано, что все имеющиеся данные однозначно указывают на повышение чувствительности порошковых составов к термическому инициированию, но в случае ударного инициирования чувствительность увеличивается не всегда. Изменение чувствительности обусловлено совокупным действием двух факторов - улучшением контакта реагентов и снижением энергии активации химической реакции. В обзоре предложено использовать фактор механического активирования, учитывающий изменение площади контакта и энергии активации, для описания чувствительности активированных составов.
А.С. Рогачёв
"Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия rogachev@ism.ac.ru"
Ключевые слова: предварительное механическое активирование, скорость волны горения, температура горения, СВС
Страницы: 14-29
Рассмотрено влияние предварительного механического активирования порошковых составов на закономерности горения - скорость распространения и максимальную температуру. Скорость горения может увеличиваться, уменьшаться или проходить через экстремум при возрастании времени активации. Утверждается, что такое сложное поведение наиболее полно описывает микрогетерогенная модель горения; рассмотрены также гомогенная и конвективно-кондуктивная модели. Обсуждается вопрос о том, накапливается ли дополнительная энергия в порошковых смесях при механической обработке и почему не наблюдаются сверхадиабатические температуры горения в активированных составах.
"А.А. Васильев1,2, В.А. Васильев2"
"1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gasdet@hydro.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: водородная энергетика, топливно-кислородные смеси, топливно-воздушные смеси, диссоциированные компоненты, задержка воспламенения, кинетические данные для детонации, взрывобезопасность, горячий воздух
Страницы: 30-39
Представлены расчетные данные о химически равновесных параметрах детонации стехиометрической водородно-воздушной смеси и этой же смеси с частично диссоциированными компонентами. Установлено сильное влияние диссоциированных компонентов (атомы водорода, кислорода, азота) на параметры системы, особенно на снижение критической энергии инициирования детонации. При увеличении доли атомарного азота в водородно-воздушной системе ее взрывоопасность повышается, энергия инициирования становится даже меньше критической энергии инициирования детонации водородно-кислородной смеси. Проанализированы параметры системы при использовании подогретого воздуха.
И.Г. Намятов, А.А. Коржавин
"Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия korzh@kinetics.nsc.ru"
Ключевые слова: диффузионное горение, бутанол, пористая среда, скорость пламени
Страницы: 40-49
Проведено экспериментальное изучение распространения пламени над пленкой жидкого топлива на поверхности твердой фазы в условиях, когда давление паров жидкости ниже бедного предела, а твердая фаза представлена в виде гранул пористой среды. Пламя распространялось со скоростями порядка нормальной скорости гомогенной стехиометрической смеси. Выполнено экспериментальное исследование влияния размера характерного элемента пористой среды и концентрации кислорода в газовой фазе на скорость распространения пламени в пористых средах, смоченных н-бутанолом.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
