Представлен обзор литературы по аллотермической газификации органических отходов в среде перегретых водяного пара и диоксида углерода при атмосферном давлении. Рассмотрены две группы технологий: низкотемпературных (500-1000 ◦C) и высокотемпературных (выше 1200 ◦C). Показано, что существующие технологии низкотемпературной газификации характеризуются относительнонизким качеством синтез-газа, низкой эффективностью, сложностью управления составом газа и низким выходом синтез-газа. Основные усилия по улучшению таких технологий направлены на предварительную обработку сырья и дополнительную обработку полученного синтез-газа, а также на повышение реакционной способности сырья с помощью катализаторов. В отличие от низкотемпературной газификации высокотемпературная плазменная газификация обеспечивает высококачественный синтез-газ, высокую эффективность процесса, простое управление составом газа и высокий выход синтез-газа. Однако дуговые и микроволновые плазменные технологии требуют огромных затрат электроэнергии, а также специальныхконструкционных материалов и огнеупорных футеровок для стенок реакторов-газификаторов. Кроме того, газификация сырья в плазменных реакторах в основном происходит при температурах 1200-2000◦C, так что газоплазменный переход оказывается невостребованной, но энергоемкой промежуточной стадией. В качестве более эффективной альтернативы предлагается и демонстрируется экологически чистая технология детонационных пушек для газификации органических отходов.
{"title":"ГАЗИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ УЛЬТРАПЕРЕГРЕТЫМ ВОДЯНЫМ ПАРОМИ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА","authors":"Сергей Михайлович Фролов","doi":"10.30826/ce21140308","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140308","url":null,"abstract":"Представлен обзор литературы по аллотермической газификации органических отходов в среде перегретых водяного пара и диоксида углерода при атмосферном давлении. Рассмотрены две группы технологий: низкотемпературных (500-1000 ◦C) и высокотемпературных (выше 1200 ◦C). Показано, что существующие технологии низкотемпературной газификации характеризуются относительнонизким качеством синтез-газа, низкой эффективностью, сложностью управления составом газа и низким выходом синтез-газа. Основные усилия по улучшению таких технологий направлены на предварительную обработку сырья и дополнительную обработку полученного синтез-газа, а также на повышение реакционной способности сырья с помощью катализаторов. В отличие от низкотемпературной газификации высокотемпературная плазменная газификация обеспечивает высококачественный синтез-газ, высокую эффективность процесса, простое управление составом газа и высокий выход синтез-газа. Однако дуговые и микроволновые плазменные технологии требуют огромных затрат электроэнергии, а также специальныхконструкционных материалов и огнеупорных футеровок для стенок реакторов-газификаторов. Кроме того, газификация сырья в плазменных реакторах в основном происходит при температурах 1200-2000◦C, так что газоплазменный переход оказывается невостребованной, но энергоемкой промежуточной стадией. В качестве более эффективной альтернативы предлагается и демонстрируется экологически чистая технология детонационных пушек для газификации органических отходов.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"36 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82400180","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
А.С. Мазной, Илья Александрович Яковлев, Н. С. Пичугин, С. Д. Замбалов, К. А. Цой
Радиационные горелки цилиндрической формы, у которых длина газопроницаемого излучателя превышает диаметр, перспективны к применению в современных водогрейных и паровых котлах. Важным компонентом горелки является система подачи предварительно перемешанной газовоздушной смеси в объем излучателя. Рассмотрены две стратегии ввода топливно-воздушной смеси через торец цилиндрической радиационной горелки с тонкослойным пористым излучателем из Ni-Al-Cr сплава:(1) струйный ввод смеси из газоподающего канала с заданным профилем и (2) распределенный ввод смеси посредством тонкослойной мелкопористой вставки, соосно размещенной в объеме полости излучателя. В диапазоне мощностей 4,0-9,1 кВт и коэффициентов избытка воздуха 1,0-1,7 изучены температурные характеристики горелки, эмиссия оксидов азота и шума. Установлено, что вторая стратегия ввода топливной смеси позволяет обеспечить более равномерный нагрев излучателя, значительно снизить шум и эмиссию оксидов азота горелки.
{"title":"ВЛИЯНИЕ СТРАТЕГИИ ВВОДА ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РАДИАЦИОННЫХГОРЕЛОК С ТОНКОСЛОЙНЫМ ПОРИСТЫМ ИЗЛУЧАТЕЛЕМ","authors":"А.С. Мазной, Илья Александрович Яковлев, Н. С. Пичугин, С. Д. Замбалов, К. А. Цой","doi":"10.30826/ce21140305","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140305","url":null,"abstract":"Радиационные горелки цилиндрической формы, у которых длина газопроницаемого излучателя превышает диаметр, перспективны к применению в современных водогрейных и паровых котлах. Важным компонентом горелки является система подачи предварительно перемешанной газовоздушной смеси в объем излучателя. Рассмотрены две стратегии ввода топливно-воздушной смеси через торец цилиндрической радиационной горелки с тонкослойным пористым излучателем из Ni-Al-Cr сплава:(1) струйный ввод смеси из газоподающего канала с заданным профилем и (2) распределенный ввод смеси посредством тонкослойной мелкопористой вставки, соосно размещенной в объеме полости излучателя. В диапазоне мощностей 4,0-9,1 кВт и коэффициентов избытка воздуха 1,0-1,7 изучены температурные характеристики горелки, эмиссия оксидов азота и шума. Установлено, что вторая стратегия ввода топливной смеси позволяет обеспечить более равномерный нагрев излучателя, значительно снизить шум и эмиссию оксидов азота горелки.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"162 4 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83286622","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Д. А. Внучков, В. И. Звегинцев, Д. Г. Наливайченко, Сергей Михайлович Фролов
Предложена методика экспериментального определения расходных характеристик проточного газогенератора, работающего на газификации твердого легкоплавкого материала (ТЛМ) набегающим потоком воздуха. Проведены экспериментальные исследования газификации заряда полипропилена (ПП). В экспериментах выход продуктов газификации составил от 43 до 120 г/с, а соотношение расходов воздуха и продуктов газификации ПП составило 2,3-2,9. Выполнен анализ погрешностей при использовании методики в реальных экспериментах.
提供了一种实验性的方法来测试由固体轻熔剂(tlm)气流驱动的流体消耗性特性。对聚丙烯电荷(ppp)的汽水进行了实验研究。在实验中，碳酸产品的产量在43 - 120 g /秒之间，燃气气产品的空气成本与燃气产品的比例为2.3 - 2.9。在实际实验中使用的方法中进行了误差分析。
{"title":"ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОТОЧНОГО ГАЗОГЕНЕРАТОРА ПРИ ГАЗИФИКАЦИИ ЛЕГКОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ПОТОКЕ ВОЗДУХА","authors":"Д. А. Внучков, В. И. Звегинцев, Д. Г. Наливайченко, Сергей Михайлович Фролов","doi":"10.30826/ce21140306","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140306","url":null,"abstract":"Предложена методика экспериментального определения расходных характеристик проточного газогенератора, работающего на газификации твердого легкоплавкого материала (ТЛМ) набегающим потоком воздуха. Проведены экспериментальные исследования газификации заряда полипропилена (ПП). В экспериментах выход продуктов газификации составил от 43 до 120 г/с, а соотношение расходов воздуха и продуктов газификации ПП составило 2,3-2,9. Выполнен анализ погрешностей при использовании методики в реальных экспериментах.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"150 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73460979","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Исследовано влияние H2O2 и O3 на время воспламенения паровоздушной стехиометрической смеси метана и образование NO. Установлено, что выход NO очень слабо зависит (или вовсе не зависит) от замены H2O2 на O3 в исходных паровоздушных смесях метана. В то же время на основании проведенных расчетов установлено, что уменьшение температуры исходной смеси приводит к падению образования NO. Так, в случае использования смесей, содержащих O3, ее значение может быть снижено до 650 К. При этом концентрация NO, рассчитанная на выходе из камеры сгорания, достигает величин(6-7) · 10 мольной доли (м.д.). Полученные результаты позволяют также предполагать существованиевозможности еще большего снижения температуры и содержания O3 в исходной смеси.
{"title":"ОБРАЗОВАНИЕ NO ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ГОРЕНИИ ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ МЕТАНА В ПРИСУТСТВИИ H2O2 И O3∗","authors":"Г. А. Поскрёбышев, А. А. Поскрёбышев","doi":"10.30826/ce21140302","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140302","url":null,"abstract":"Исследовано влияние H2O2 и O3 на время воспламенения паровоздушной стехиометрической смеси метана и образование NO. Установлено, что выход NO очень слабо зависит (или вовсе не зависит) от замены H2O2 на O3 в исходных паровоздушных смесях метана. В то же время на основании проведенных расчетов установлено, что уменьшение температуры исходной смеси приводит к падению образования NO. Так, в случае использования смесей, содержащих O3, ее значение может быть снижено до 650 К. При этом концентрация NO, рассчитанная на выходе из камеры сгорания, достигает величин(6-7) · 10 мольной доли (м.д.). Полученные результаты позволяют также предполагать существованиевозможности еще большего снижения температуры и содержания O3 в исходной смеси.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"30 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85765207","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Е. В. Манжос, А. А. Коржавин, Я. В. Козлов, И Г Намятов
В Институте химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук (ИХКГ СО РАН) создана установка для определения показателей взрыва пылевоздушных смесей в соответствии с нормативным документом ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.11). Установка позволяет определять нижний концентрационный предел распространения пламени, минимальную флегматизирующую концентрацию флегматизатора, минимальное взрывоопасное содержание кислорода, а также максимальное давление взрыва пылевоздушных смесей. Необходимость определения таких характеристик вызвана требованиями безопасности при выполнении производственных процессов, связанных с образованием горючих пылегазовых смесей. Целью настоящей работы является обоснование выбора конструктивных параметров источника зажигания, времени начала распыления и времени отключения спирали нагрева, являющимися основными для верного определения показателей взрыва пылевоздушных смесей. Для достижения поставленной цели были проведены экспериментальные исследования материала и конструктивных параметров спирали нагрева и подобраны их оптимальные значения. Дано теоретическое описание, удовлетворительно описывающее экспериментально измеренную динамику процессов нагрева и охлаждения спирали нагрева. Обоснован момент открытия подающего воздух клапана, определяющий время начала распыления и время отключения спирали нагрева.
{"title":"УТОЧНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЗРЫВА ПЫЛЕВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ","authors":"Е. В. Манжос, А. А. Коржавин, Я. В. Козлов, И Г Намятов","doi":"10.30826/ce21140309","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140309","url":null,"abstract":"В Институте химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук (ИХКГ СО РАН) создана установка для определения показателей взрыва пылевоздушных смесей в соответствии с нормативным документом ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.11). Установка позволяет определять нижний концентрационный предел распространения пламени, минимальную флегматизирующую концентрацию флегматизатора, минимальное взрывоопасное содержание кислорода, а также максимальное давление взрыва пылевоздушных смесей. Необходимость определения таких характеристик вызвана требованиями безопасности при выполнении производственных процессов, связанных с образованием горючих пылегазовых смесей. Целью настоящей работы является обоснование выбора конструктивных параметров источника зажигания, времени начала распыления и времени отключения спирали нагрева, являющимися основными для верного определения показателей взрыва пылевоздушных смесей. Для достижения поставленной цели были проведены экспериментальные исследования материала и конструктивных параметров спирали нагрева и подобраны их оптимальные значения. Дано теоретическое описание, удовлетворительно описывающее экспериментально измеренную динамику процессов нагрева и охлаждения спирали нагрева. Обоснован момент открытия подающего воздух клапана, определяющий время начала распыления и время отключения спирали нагрева.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87874535","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Д. А. Внучков, В. И. Звегинцев, Д. Г. Наливайченко, Сергей Михайлович Фролов
Предложена методика экспериментального определения расходных характеристик проточного газогенератора с выделением части расхода, создаваемой за счет газификации твердого легкоплавкого материала (ТЛМ) в суммарном расходе газа, выходящего из газогенератора. Проведены эксперименты по газификации образца полипропилена в проточном газогенераторе с набегающим сверхзвуковым потоком воздуха, нагретом в огневом подогревателе. Средний по времени расход продуктов газификациисоставил 0,080 кг/с (при числе Маха набегающего потока M = 2,43), 0,100 кг/с (при M = 2,94) и 0,050- 0,020 кг/с (при M = 3,81). Отношение суммарного расхода втекающего воздуха к суммарному выходу продуктов газификации полипропилена составило 1,61-2,86.
{"title":"ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ГАЗИФИКАЦИИ ЛЕГКОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОТОЧНОМ ГАЗОГЕНЕРАТОРЕ","authors":"Д. А. Внучков, В. И. Звегинцев, Д. Г. Наливайченко, Сергей Михайлович Фролов","doi":"10.30826/ce21140307","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140307","url":null,"abstract":"Предложена методика экспериментального определения расходных характеристик проточного газогенератора с выделением части расхода, создаваемой за счет газификации твердого легкоплавкого материала (ТЛМ) в суммарном расходе газа, выходящего из газогенератора. Проведены эксперименты по газификации образца полипропилена в проточном газогенераторе с набегающим сверхзвуковым потоком воздуха, нагретом в огневом подогревателе. Средний по времени расход продуктов газификациисоставил 0,080 кг/с (при числе Маха набегающего потока M = 2,43), 0,100 кг/с (при M = 2,94) и 0,050- 0,020 кг/с (при M = 3,81). Отношение суммарного расхода втекающего воздуха к суммарному выходу продуктов газификации полипропилена составило 1,61-2,86.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"162 2 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84922923","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Подтверждена корректность математической модели распространения пандемии коронавируса как разветвленно-цепной (автокаталитической) реакции. Представлены результаты интерпретации статистических данных в рамках этой модели для уже завершенных - первой и второй - и продолжающейся (в мае-июне 2021 г.) третьей волн коронавируса для города (Москвы), региона (Якутия) и страны (Россия). Получены количественные параметры логистической функции, удовлетворительно описывающей распространение пандемии в этих трех объектах исследования. Модель обладает предсказательными свойствами. Показано, что выход скорости заражения на плато после фазы уменьшения этой величины указывает на формирование условий для начала следующей волны короновируса. Дата ее начала и количество зараженных в ней людей также могут быть определены заранее. Так, для третьей волны коронавируса, проходящей в июне 2021 г., с помощью модели определено количество людей, которое будет заражено в третьей волне коронавируса, и время ее начала. Некоторые обнаруженные закономерности универсальны. В частности, эффективная константа скорости снижается при переходе от первой волны ко второй. Это может быть объяснено ростом так называемого коллективного иммунитета. Модель позволяет вычислить динамическую константу, связанную с вероятностью заражения одного человека. Эта константа может изменяться более чем на два порядка при переходе от одного региона к другому.
{"title":"РАЗВИТИЕ ЦЕПНОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПАНДЕМИИ COVID","authors":"В. М. Гольдберг","doi":"10.30826/ce21140301","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140301","url":null,"abstract":"Подтверждена корректность математической модели распространения пандемии коронавируса как разветвленно-цепной (автокаталитической) реакции. Представлены результаты интерпретации статистических данных в рамках этой модели для уже завершенных - первой и второй - и продолжающейся (в мае-июне 2021 г.) третьей волн коронавируса для города (Москвы), региона (Якутия) и страны (Россия). Получены количественные параметры логистической функции, удовлетворительно описывающей распространение пандемии в этих трех объектах исследования. Модель обладает предсказательными свойствами. Показано, что выход скорости заражения на плато после фазы уменьшения этой величины указывает на формирование условий для начала следующей волны короновируса. Дата ее начала и количество зараженных в ней людей также могут быть определены заранее. Так, для третьей волны коронавируса, проходящей в июне 2021 г., с помощью модели определено количество людей, которое будет заражено в третьей волне коронавируса, и время ее начала. Некоторые обнаруженные закономерности универсальны. В частности, эффективная константа скорости снижается при переходе от первой волны ко второй. Это может быть объяснено ростом так называемого коллективного иммунитета. Модель позволяет вычислить динамическую константу, связанную с вероятностью заражения одного человека. Эта константа может изменяться более чем на два порядка при переходе от одного региона к другому.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"37 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75273814","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Развитие ракетной техники и артиллерии происходит по разным направлениям. В частности, проводится поиск разных форм пороховых элементов (ПЭ), позволяющих при умеренных параметрах снаряжения создавать сравнительно большие давления и уменьшить время набора максимального давления в камере сгорания. В работе использовалась модельная открытая камера сгорания, рассчитанная на максимальное рабочее давление 2500 атм. Камера снабжалась выходным коническим соплом и двумя индукционными датчиками давления. Пороховой заряд состоял из основного и вспомогательного. Основной - регулярно уложенные однотипные протяженные ПЭ в виде пластин, разрезных или щелевых трубок длиной около 150 мм, а вспомогательный заряд имел пиропатрон типа ПП-9 и картуз черного пороха массой 2-3 г. Эффективность ПЭ с точки зрения обеспечения максимального давления и минимального времени набора давления в камере изучалась на основании анализа диаграмм давления p(t), полученных в условиях горения укладки (или заряда) из протяженных ПЭ при вариации начальной температуры или плотности заряжания. Установлено, что для элементов, не склонных к фрагментации в процессе горения (пластины, разрезные трубки), диаграммы p(t) качественно практически одинаковы (или неразличимы). Элементы, с большой вероятностью фрагментирующие при горении, такие как щелевые трубки, обеспечивают высокие максимальные давления и малые времена набора давления в сравнении с зарядами из пластин и разрезных трубок при заметно меньших плотностях заряжания. Установлено, что увеличение плотности заряжания повышает максимальное давление более существенно, чем рост начальной температуры заряда. Предложена полуэмпирическая приближенная функция p(t) для определения параметров снаряжения с целью уменьшения числа трудоемких экспериментов, связанных с камерой сгорания.
{"title":"ГОРЕНИЕ ПРОТЯЖЕННЫХ ПОРОХОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ","authors":"С. В. Финяков","doi":"10.30826/ce21140208","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140208","url":null,"abstract":"Развитие ракетной техники и артиллерии происходит по разным направлениям. В частности, проводится поиск разных форм пороховых элементов (ПЭ), позволяющих при умеренных параметрах снаряжения создавать сравнительно большие давления и уменьшить время набора максимального давления в камере сгорания. В работе использовалась модельная открытая камера сгорания, рассчитанная на максимальное рабочее давление 2500 атм. Камера снабжалась выходным коническим соплом и двумя индукционными датчиками давления. Пороховой заряд состоял из основного и вспомогательного. Основной - регулярно уложенные однотипные протяженные ПЭ в виде пластин, разрезных или щелевых трубок длиной около 150 мм, а вспомогательный заряд имел пиропатрон типа ПП-9 и картуз черного пороха массой 2-3 г. Эффективность ПЭ с точки зрения обеспечения максимального давления и минимального времени набора давления в камере изучалась на основании анализа диаграмм давления p(t), полученных в условиях горения укладки (или заряда) из протяженных ПЭ при вариации начальной температуры или плотности заряжания. Установлено, что для элементов, не склонных к фрагментации в процессе горения (пластины, разрезные трубки), диаграммы p(t) качественно практически одинаковы (или неразличимы). Элементы, с большой вероятностью фрагментирующие при горении, такие как щелевые трубки, обеспечивают высокие максимальные давления и малые времена набора давления в сравнении с зарядами из пластин и разрезных трубок при заметно меньших плотностях заряжания. Установлено, что увеличение плотности заряжания повышает максимальное давление более существенно, чем рост начальной температуры заряда. Предложена полуэмпирическая приближенная функция p(t) для определения параметров снаряжения с целью уменьшения числа трудоемких экспериментов, связанных с камерой сгорания.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"7 5 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-05-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86335883","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
При повышенных давлениях до 1000 атм с помощью термопарной методики (вольфрам-рениевые П-образные термопары толщиной 3 мкм) проведено исследование тепловой структуры волны горения нитроглицеринового пороха Н. Эксперименты проводились в двухкамерной установке, представляющей собой основную реактивную камеру сгорания объемом 330 см3, оборудованную сменным коническим соплом и сообщающуюся с ней дополнительной камерой меньшего объема 45 см3, в которой размещался исследуемый образец с заделанными термопарами. Рабочее давление в установке достигалось за счет сжигания в основной камере пороховой шашки, а уровень давления варьировался от опыта к опыту путем применения набора сопел с разными проходными сечениями. Проведены анализ и обоснование применимости термопарной методики и получены профили температуры при прохождении по образцу волны горения при постоянных давлениях 310, 480, 605, 730 и 930 атм. Проведена коррекция профиля температуры в газовой фазе за счет учета поправок, связанной (1) с уменьшением температуры в показаниях термопары вследствие ее излучения в окружающую среду и (2) с понижением показаний, обусловленным инерционностью термопары в случае теплообмена ее со средой, имеющей высокие значения градиента температуры. Показано, что в некоторых точках профиля поправки в сумме могут достигать величины 500 ◦C. Измерены скорости горения и рассчитаны тепловые эффекты и характерные размеры реакционных зон в конденсированной и газовой фазах.
{"title":"ТЕПЛОВАЯ СТРУКТУРА ВОЛНЫ ГОРЕНИЯ ПОРОХА В ОБЛАСТИ ПОВЫШЕННЫХ ДАВЛЕНИЙ","authors":"С. В. Финяков, В. Г. Крупкин, В. Н. Маршаков","doi":"10.30826/ce21140310","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140310","url":null,"abstract":"При повышенных давлениях до 1000 атм с помощью термопарной методики (вольфрам-рениевые П-образные термопары толщиной 3 мкм) проведено исследование тепловой структуры волны горения нитроглицеринового пороха Н. Эксперименты проводились в двухкамерной установке, представляющей собой основную реактивную камеру сгорания объемом 330 см3, оборудованную сменным коническим соплом и сообщающуюся с ней дополнительной камерой меньшего объема 45 см3, в которой размещался исследуемый образец с заделанными термопарами. Рабочее давление в установке достигалось за счет сжигания в основной камере пороховой шашки, а уровень давления варьировался от опыта к опыту путем применения набора сопел с разными проходными сечениями. Проведены анализ и обоснование применимости термопарной методики и получены профили температуры при прохождении по образцу волны горения при постоянных давлениях 310, 480, 605, 730 и 930 атм. Проведена коррекция профиля температуры в газовой фазе за счет учета поправок, связанной (1) с уменьшением температуры в показаниях термопары вследствие ее излучения в окружающую среду и (2) с понижением показаний, обусловленным инерционностью термопары в случае теплообмена ее со средой, имеющей высокие значения градиента температуры. Показано, что в некоторых точках профиля поправки в сумме могут достигать величины 500 ◦C. Измерены скорости горения и рассчитаны тепловые эффекты и характерные размеры реакционных зон в конденсированной и газовой фазах.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-05-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87310932","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Комментируются результаты теоретических исследований по зажиганию горючего газа накаленным телом. В классических работах Я. Б. Зельдовича, который использовал стационарную модель зажигания, были выявлены основные свойства процесса. Последующие исследования пошли, главным образом, по пути численного моделирования с использованием нестационарных моделей зажигания. Остался открытым вопрос о том, возможно ли с помощью стационарной модели зажигания количественно воспроизвести экспериментальные данные. За основу взяты известные эксперименты по зажиганию пропановоздушной смеси цилиндрическим проводом, приведенные в книге С. Кумагаи «Горение». Для обработки этих данных использованы два критерия. Первый критерий выведен приближенно, опираясь на решение задачи, полученное Я. Б. Зельдовичем. Показано, что результаты измерений Кумагаи не ложатся на единую линию в координатах, которые следуют из предложенного критерия, а расслаиваются на отдельные линии, отвечающие разным диаметрам накаленного тела. В статье показано, что обработка тех же результатов с использованием критерия зажигания, выведенного ранее А. А. Филипповым, хорошо коррелирует с экспериментом. В статье рассмотрены оба критерия зажигания и предложен физический фундамент для второго критерия.
关于用热体点燃燃气的理论研究的结果有评论。在经典作品中，使用固定点火模型的zeldovich被证明具有过程的基本特性。随后的研究主要是通过不稳定点火模型进行数值模拟。目前的问题是，稳定点火模型是否可以量化实验数据。它的基础是著名的用圆柱形电线点燃丙烷气体混合物的实验，由c·kumagai的书《燃烧》中引入。有两个标准用于处理这些数据。第一个标准是基于我b . b .塞尔多维奇所提出的问题的解决。结果表明，kumagai的测量结果并不是在遵循建议标准的坐标上的一条直线上，而是在与热物体的不同直径相对应的单线上展开。这篇文章表明，用a . a . filipov之前提出的点火标准处理相同的结果与实验非常相关。这篇文章涵盖了两个点火标准，并为第二个标准提供了物理基础。
{"title":"К ТЕОРИИ ЗАЖИГАНИЯ НАКАЛЕННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ","authors":"Алексей Александрович Филиппов, Ал. Ал. Берлин","doi":"10.30826/ce21140201","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/ce21140201","url":null,"abstract":"Комментируются результаты теоретических исследований по зажиганию горючего газа накаленным телом. В классических работах Я. Б. Зельдовича, который использовал стационарную модель зажигания, были выявлены основные свойства процесса. Последующие исследования пошли, главным образом, по пути численного моделирования с использованием нестационарных моделей зажигания. Остался открытым вопрос о том, возможно ли с помощью стационарной модели зажигания количественно воспроизвести экспериментальные данные. За основу взяты известные эксперименты по зажиганию пропановоздушной смеси цилиндрическим проводом, приведенные в книге С. Кумагаи «Горение». Для обработки этих данных использованы два критерия. Первый критерий выведен приближенно, опираясь на решение задачи, полученное Я. Б. Зельдовичем. Показано, что результаты измерений Кумагаи не ложатся на единую линию в координатах, которые следуют из предложенного критерия, а расслаиваются на отдельные линии, отвечающие разным диаметрам накаленного тела. В статье показано, что обработка тех же результатов с использованием критерия зажигания, выведенного ранее А. А. Филипповым, хорошо коррелирует с экспериментом. В статье рассмотрены оба критерия зажигания и предложен физический фундамент для второго критерия.","PeriodicalId":12740,"journal":{"name":"Gorenie i vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion","volume":"72 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-05-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87854274","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：