Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Влияние дисперсности порошка алюминия на процессы зажигания и нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем

Диссертация: Влияние дисперсности порошка алюминия на процессы зажигания и нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Практическая значимость работы. Полученные новые экспериментальные результаты и закономерности зажигания и горения ГКС, содержащих порошки алюминия разной дисперсности, могут быть использованы в развитии теоретических основ применения нового класса конденсированных систем в энергоустановках разного назначения (ракетно-космической техники, средств вооружения, пиротехники, газогенераторах… Читать ещё >

Влияние дисперсности порошка алюминия на процессы зажигания и нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Список обозначений и сокращений

Глава 1. Особенности зажигания и горения гетерогенных конденсированных систем, содержащих ультрадисперсный порошок металлов.

1.1. Способы получения и основные характеристики ультрадисперсных порошков металлов.

1.1.1. Характеристики дисперсного состава порошков металлов

1.1.2. Анализ способов получения ультрадисперсных порошков

1.1.3. Физико-химические свойства ультрадисперсных порошков металлов.

1.2. Требования к металлическим горючим как к компонентам гетерогенных конденсированных систем.

1.3. Зажигание и горение гетерогенных конденсированных систем, содержащих ультрадисперсный порошок металлов.

1.3.1. Характеристики зажигания гетерогенных конденсированных систем.

1.3.2. Характеристики стационарного горения гетерогенных конденсированных систем.

1.3.3. Характеристики нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем.

1.3.4. Гелеобразные топлива.

Глава 2. Исследование физико-химических характеристик порошков алюминия.

2.1. Дисперсные характеристики порошков алюминия.

2.2. Определение удельной и насыпной плотности порошков алюминия.

2.3. Определение гигроскопичности порошков алюминия и адсорбции влаги.

2.4. Определение содержания активного алюминия.

2.5. Определение температуры окисления порошков алюминия.

2.6. Горение порошка алюминия в воздухе.

Глава 3. Экспериментальное исследование процессов зажигания гетерогенных конденсированных систем.

3.1. Характеристики гетерогенных конденсированных систем.

3.1.1. Методика изготовления гетерогенных конденсированных систем.

3.1.2. Составы гетерогенных конденсированных систем.

3.2. Зажигание гетерогенных конденсированных систем интегральным потоком излучения.

3.2.1. Методика исследования.

3.2.2. Результаты исследования.

3.3. Зажигание гетерогенных конденсированных систем монохроматическим потоком излучения.

3.3.1. Методика исследования.

3.3.2. Результаты исследования.

3.3.3. Кинетические константы процесса зажигания.

3.4. Влияние спектрального состава излучения на характеристики зажигания гетерогенных конденсированных систем.

3.5. Зажигание гетерогенных конденсированных систем кондуктивным потоком тепла.

3.5.1. Методика исследования.

3.5.2. Результаты исследования.

3.6. Механизм зажигания гетерогенных конденсированных систем.

Глава 4. Экспериментальное исследование процесса стационарного горения гетерогенных конденсированных систем.

4.1. Составы гетерогенных конденсированных систем.

4.2. Горение гетерогенных конденсированных систем в воздухе.

4.3. Горение гетерогенных конденсированных систем в бомбе постоянного давления.

4.4. «Результаты исследования.

4.4.1. Влияние содержания и дисперсности порошка алюминия.

4.4.2. Влияние содержания и дисперсности катализаторов.

4.5. Физико-математическая модель для оценки влияния размера частиц и содержания порошка алюминия на стационарную скорость горения гетерогенных конденсированных систем.

4.6. Результаты расчета.

Глава 5. Экспериментальное исследование процесса нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем

5.1. Составы конденсированных систем.

5.2. Горение конденсированных систем при резком сбросе давления в полузамкнутом объеме.

5.3. Методика исследования.

5.3.1. Метод скоростной киносъемки.

5.3.2. Метод обратной задачи внутренней баллистики.

5.4. Результаты исследования.

5.4.1. Гомогенная конденсированная система.

5.4.2. Гетерогенная конденсированная система.

Глава 6. Экспериментальное исследование процесса воспламенения гелеобразных топлив.

6.1. Составы и методика изготовления гелеобразных топлив.

6.2. Воспламенение гелеобразных топлив.

6.3. Результаты исследования.

Повышение энергетических характеристик гетерогенных конденсированных систем (ГКС) в последние 40 лет связано с использованием порошков металлов (в основном алюминия)-в качестве одного из основных компонентов, содержание которого в смесевых твердых топливах (СТТ) достигает 22 масс. %. Опыт использования, а также обширные экспериментальные и теоретические исследования таких топлив, проводившиеся в России, США, Западной Европе, Японии и Китае, выявили ряд их крупных недостатков, обусловленных недогоранием металла, двухфазными потерями удельного импульса тяги двигателя и эрозионным воздействием на стенки соплового блока.

Применение ультрадисперсных металлических порошков в гетерогенных конденсированных системах приводит к увеличению энергетических характеристик топлива или составов взрывчатых веществ, за счет высокой теплоты сгорания, снижению агломерации на поверхности горения, повышению удельного импульса, плотности топлива, устойчивости внутрикамерных процессов, повышению мощности взрывчатых составов [1−5].

Актуальность темы

диссертации. В последние 15 лет в ряде развитых стран (США, Германия, Италия, Франция и др.) проводятся широкомасштабные исследования по созданию нового поколения твердотопливных и гелеобразных систем, содержащих порошки алюминия разной дисперсности. Проводимые работы представляют скоординированную совокупность фундаментальных и прикладных исследований в области создания перспективных ГКС на основе ультрадисперсного порошка (УДП) алюминия, что может обеспечить в ближайшем будущем появление и реальное внедрение ГКС с принципиально новым уровнем энергетических характеристик. В России исследования проблем создания ГКС с УДП алюминия в настоящее время ведутся в ИХКГ СО РАН (г. Новосибирск), ИПХЭТ СО РАН, ФНПЦ «Алтай» (г. Бийск), ФЦДТ «Союз» (г. Дзержинский),.

НИИ ПММ ТГУ (г. Томск), ВАРВСН МО РФ (г. Москва), БГТУ «ВОЕНМЕХ» (г. Санкт-Петербург), ИХФ РАН (г. Москва), ИПХФ (г. Черноголовка) и других организациях.

В области технологии получения УДП металлов Россия занимает передовыепозицииг ~Найбш!ёе~ отработанной является технология получения УДП металлов методом электрического взрыва проводников (ЭВП), созданная в Институте высоких напряжений при Томском политехническом университете в 70 годах XX века. Установки для получения УДП металлов этим методом действуют в ИФПМ СО РАН, ИСЭ ТФ СО РАН и ИФВТ ТПУ (г. Томск). УДП алюминия марки Alex со средним диаметром частиц ~ 0.15 мкм, полученный методом ЭВП в г. Томске, используется в США, Италии, Франции, Японии, Китае, Германии, Южной Корее и т. д.

В настоящее время в открытой печати опубликован ряд работ по характеристикам зажигания и горения ГКС, содержащих УДП алюминия. Анализ этих работ показывает, что наибольший объем информации получен применительно к характеристикам стационарного горения ГКС в различном диапазоне давлений газовой среды. Вопросы, связанные с нестационарными процессами горения, в том числе и зажигания ГКС, изучены в литературе в гораздо меньшей степени. В частности, вопросам зажигания посвящены единичные публикации, относящиеся к гелеобразным системам, содержащим УДП алюминия (JT.A. Каледин, К. К. Куо, Б. Палашевски, США). Для твердотопливных гетерогенных систем получены экспериментальные данные по характеристикам зажигания монохроматическим потоком излучения и стационарного горения (J1.T. Де Люка, Италия, А. И. Этвуд, С. Прайс, М. М. Менч, США, К. Перю, Франция, П. Лессард, Канада). В то же время процессы зажигания и нестационарного горения ГКС представляют научный интерес с точки зрения развития теории горения конденсированных систем, так и практическую значимость при инициировании ГКС и их компонентов, оценке пожарои взрывобезопасности технологии их производства.

В связи с этим проведение комплексных экспериментальных исследований нестационарных процессов зажигания и горения на модельных составах ГКС, содержащих порошок алюминия разной дисперсности, создание физико-математической модели горения, учитывающей влияние размера частиц .и содержанияметаллического горючего в составе ГКС, является актуальной проблемой, которая позволит разработать технологические принципы использования УДП алюминия в составе нового поколения ГКС.

Работа выполнялась в рамках трех федеральных целевых программ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007;2012 годы» при поддержке государственного контракта № 02.513.11.3009, «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009;2013 годы при поддержке государственных контрактов № П474, № 11.519.11.3004, в рамках восьми грантов РФФИ (проекты № 05−03−32 729-а, 05−08−18 237-а, 08−03−7 011-д, 08−03−90 701-мобст, 08−08−12 013;офи, 09−03−90 730-мобст, 10−03−90 703-мобст, 11−03−90 706-мобст).

Цель работы состоит в комплексном экспериментальном исследовании нестационарных процессов зажигания и горения модельных смесевых твердотопливных и гелеобразных композиций, содержащих порошки металлов разной дисперсности (алюминия, железа, никеля, меди) и в построении физико-математической модели горения гетерогенных конденсированных систем, учитывающей влияние размера частиц и содержания порошка алюминия.

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи.

1. Исследование физико-химических свойств, определение дисперсных характеристик, закономерностей процесса зажигания и горения в воздухе при нормальных условиях ультрадисперсного и микроразмерного порошков алюминия.

2. Исследование процессов зажигания модельных составов ГКС, содержащих порошки алюминия разной дисперсности, при лучистом и кондуктивном нагревах. Определение температур поверхности горения в момент воспламенения исследуемых составов ГКС, зависимостей времени задержки зажигания ГКС от плотности потока излучения (лучистый нагрев) и от температуры поверхности пластины нагретого блока (кондуктивный нагрев). Исследование влияния спектра потока излучения на характеристики зажигания модельного^состава «ГКС. Расчет кинетических констант процесса зажигания исследуемых составов ГКС.

3. Исследование стационарного процесса горения модельных составов ГКС при атмосферном и повышенных давлениях в бомбе постоянного давления. Определение зависимостей скорости горения модельных составов ГКС, содержащих порошок алюминия разной дисперсности, от давления окружающей среды. Исследование влияния добавок порошка металлов на скорость горения исследуемых ГКС.

4. Построение физико-математической модели для оценки влияния дисперсности и содержания порошка алюминия на стационарную скорость горения ГКС. Сравнение результатов численного расчета с полученными экспериментальными данными скорости горения ГКС.

5. Исследование нестационарного процесса горения модельного состава ГКС при резком сбросе давления в камере сгорания методом, основанном на постановке и решении обратной задачи внутренней баллистики. Определение зависимостей нестационарной скорости горения (НСГ) от времени сброса давления и значений параметра гашения исследуемых составов ГКС. Исследование влияния дисперсности порошка алюминия на устойчивость горения модельного состава ГКС.

6. Исследование процесса воспламенения гелеобразного углеводородного топлива. Определение зависимостей времени задержки воспламенения от температуры окружающего воздуха для исследуемых составов гелеобразных топлив, содержащих УДП алюминия. Исследование влияния химической активности УДП алюминия на характеристики воспламенения гелеобразных топлив.

Научная новизна работы. На основе проведенных комплексных экспериментальных исследований процессов зажигания и горения модельных составов ГКС, содержащих порошок алюминия разной дисперсности, были получены зависимости времени задержки зажигания от температуры поверхности пластины tlgn{T) (кондуктивный нагрев), времени задержки зажигания от интенсивности излучения t, gn{q) (лучистый нагрев), стационарной скорости горения от давления окружающей среды и (р), нестационарной скорости горения от времени сброса давления u (t) и времени задержки воспламенения гелеобразных алюминизированных топлив от температуры окружающей среды tlgn (T), определяющие закономерности протекания процессов.

1. С использованием численного метода идентификации параметров распределений частиц и экспериментальных гистограмм, представленных производителями порошков алюминия, определены функции распределения для используемых УДП алюминия Alex, полученного методом электрического взрыва проводников, и микроразмерных промышленных порошков алюминия марок АСД-4, АСД-6, АСД-8. Рассчитаны наиболее распространенные среднестатистические диаметры частиц алюминия.

2. Установлено, что время задержки зажигания и температура поверхности реакционного слоя в момент появления пламени для модельных составов ГКС на основе нитрата аммония (НА), перхлората аммония (ПХА), октогена (НМХ) и энергетического связующего МПВТ-ЛД, нитрата аммония и инертного каучука СКДМ-80 при лучистом и кондуктивном подводе тепла уменьшается при увеличении дисперсности порошка алюминия в составе ГКС за счет уменьшения толщины оксидного слоя частиц, увеличения химической активности наноразмерных частиц алюминия и тепловыделения в конденсированной фазе.

3. Экспериментально показано, что время задержки зажигания алюминизированных ГКС, зависит от спектрального состава излучения при одинаковых условиях зажигания. Время задержки зажигания модельного состава ГКС на основе ПХА и бутилкаучука марки БКЛ, содержащего 10 масс. % порошок алюминия и 1 масс. % сажи, при воздействии монохроматическим потоком излучения с длиной волны 10.6 мкм в.

1.3-^4.0 раза меньше, чем интегральным потоком излучения——.

А =^0.25 мкм) в’диапазоне плотности потока излучения 30 -т- 240 Вт/см2.

4. Для модельного состава ГКС на основе ПХА и бутилкаучука показано, что стационарная скорость горения увеличивается в 2.6 раза, при этом показатель в степенном законе горения изменяется от 0.37 до 0.52 при замещении микроразмерного порошка алюминия АСД-1 на УДП Alex в диапазоне давлений окружающей среды 1 -ь 8 МПа, что возможно связано с диффузионным механизмом горения и полным сгоранием наноразмерных частиц алюминия в газофазной зоне химических реакций. Добавка УДП железа, меди, никеля и бора в состав модельной ГКС в количестве 1 масс. % может быть использована в качестве катализатора процесса горения ГКС, за счет увеличения скорости протекания химических реакций в конденсированной и газофазной зонах.

5. На основе теории горения Беляева-Зельдовича разработана физико-математическая модель для оценки влияния размера частиц и содержания порошка алюминия на стационарную скорость горения ГКС. В рамках предлагаемой модели рассматривается горение ГКС с ведущей стадией в газовой фазе и диффузионным механизмом горения частиц алюминия в газофазной зоне реакций.

6. Проведено измерение нестационарной скорости горения (НСГ) для модельного состава ГКС, содержащего порошок алюминия, методом обратной задачи внутренней баллистики при резком сбросе давления в камере сгорания. Установлено, что для модельного состава ГКС на основе ПХА, СКДМ-80, содержащего порошок алюминия, характерны два режима НСГквазистационарное изменение скорости горения во время снижения давления в камере сгорания при значениях скорости сброса давления 30 -г 40 МПа/с и полное гашение — при более высоких значениях скорости сброса давления.

Показано, что амплитуда колебаний НСГ относительно квазистационарной зависимости скорости горения от времени сброса давления для модельного состава ГКС, содержащего Alex, меньше, чем для состава с АСД-4, что свидетельствует о возможном снижении чувствительности модельной ГКС к быстрым-изменениям-давления в^амере^ сгорания и увеличении устойчивости процесса горения.

7. Установлено, что добавка УДП алюминия Alex в состав гелеобразных углеводородных систем приводит к снижению времени задержки воспламенения в 1.05 -н 2.0 раза в диапазоне температур воздуха 300 ч- 700 °C. Установлено, что на значение времени задержки воспламенения гелеобразных систем существенное влияние оказывает химическая активность УДП алюминия Alex, т. е. газовая среда в которой электровзрывным методом получали Alex.

Научная новизна полученных результатов подтверждена двумя патентами Российской Федерации на изобретения (№ 2 429 282, 2 423 338).

Практическая значимость работы. Полученные новые экспериментальные результаты и закономерности зажигания и горения ГКС, содержащих порошки алюминия разной дисперсности, могут быть использованы в развитии теоретических основ применения нового класса конденсированных систем в энергоустановках разного назначения (ракетно-космической техники, средств вооружения, пиротехники, газогенераторах, различных регулируемых ракетных двигателях на твердом и гелеобразном топливах), а также при анализе пожарои взрывоопасности технологии производства, авариях техногенного характера. Кроме того, результаты комплексного исследования нестационарных процессов зажигания и горения ГКС могут быть использованы в научно-исследовательских, проектных, научно-производственных организациях открытого профиля, занимающихся исследованием и производством изделий из высокоэнергетических материалов (Институте химической физики им. H.H. Семенова РАН, Институте проблем химической физики РАН, Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Институте химической кинетики и горения СО РАН, Отделе структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН) и на предприятиях оборонного комплекса, занимающихся проектированием, производством, хранением ГКС и двигателей (ФНПЦ «Алтай», ГРЦ им. акад. В. П. Макеева, Ф1ДДТ «Союз»). ——.

Разработанные способы получения и регулирования скорости горения ГКС (патенты РФ № 2 429 282, 2 423 338), включающие последовательное механическое перемешивание окислителей — ПХА, НА, НМХ, горючего-связующего — инертного каучука марки СКДМ-80, отвердителя и УДП алюминия Alex с порошком хлорида олова, позволяют осуществить изменение скорости горения модельного состава ГКС от 1.1 до 1.8 раза за счет варьирования содержания порошка хлорида олова в количестве от 0.1 до 2.0 масс. %.

Экспериментальные исследования проводились в рамках трех Федеральных целевых программ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 20 072 012 годы» при поддержке Государственного контракта № 02.513.11.3009, «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 20 092 013 годы при поддержке Государственных контрактов № П474, № 11.519.11.3004, а также в рамках восьми грантов Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 05−03−32 729-а, 05−08−18 237-а, 08−03−7 011-д, 08−03−90 701-мобст, 08−08−12 013;офи, 09−03−90 730-мобст, 10−03−90 703-мобст, 11−03−90 706-мобст).

Достоверность результатов, научных положений и выводов, полученных в работе, основывается на физическом обосновании проведенных экспериментов, использовании классических экспериментальных методов измерения времени задержки зажигания, стационарной и нестационарной скорости горения, воспроизводимости экспериментальных данных, качественном и количественном соответствии с результатами, полученными другими авторами в пересекающихся областях исследований и использованием классических методов статистического анализа экспериментальных данных.

Личный вклад автора состоит в разработке методов экспериментального исследования нестационарных процессов зажигания и горения ГКСв постановке задач и проведении экспериментов по зажиганию, стационарному и нестационарному горению ГКСобработке экспериментальных данных и определении зависимостейпроведении численных расчетов характеристик зажигания и горения ГКСв анализе и обобщении полученных в работе результатовв разработке физико-математической модели горения ГКС. Представление изложенных в диссертации и выносимых на защиту экспериментальных и расчетных результатов, полученных в совместных исследованиях, согласовано с соавторами.

Положения, выносимые на защиту диссертационной работы:

1. Результаты экспериментального исследования физико-химических свойств, процесса зажигания используемых порошков алюминия, функции распределения частиц, полученные с помощью метода идентификации параметров, по экспериментальным данным производителей порошков.

2. Результаты экспериментального исследования процесса зажигания модельных составов ГКС, содержащих порошок алюминия разной дисперсности, при лучистом и кондуктивном подводе тепла. Закономерности влияния размера частиц порошка алюминия и добавок металлов на время задержки зажигания модельных ГКС.

3. Результаты экспериментального исследования стационарного процесса горения модельных составов ГКС, содержащих порошок алюминия разной дисперсности. Закономерности влияния размера частиц порошка алюминия и добавок металлов на скорость горения ГКС.

4. Физико-математическая модель для оценки влияния размера частиц и содержания порошка алюминия на стационарную скорость горения ГКС.

5. Результаты численного анализа влияния диаметра частиц и содержания порошка алюминия на скорость горения ГКС.

6. Метод для определения нестационарной скорости горения ГКС, основанный на решении обратной задачи внутренней баллистики по измеренной зависимости’давления в камере сгорания.

7. Результаты экспериментального исследования нестационарного процесса горения ГКС. Закономерности влияния размера частиц порошка алюминия на режимы и устойчивость горения модельного состава ГКС, содержащего порошок алюминия.

8. Результаты экспериментального исследования процесса воспламенения гелеобразных систем, содержащих УДП алюминия. Закономерности влияния УДП алюминия Alex на время задержки воспламенения гелеобразных систем.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских научных конференциях «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» (Томск, 1999, 2000, 2001, 2002, 2004, 2006, 2008, 2011), Всероссийских научно-технических конференциях «Аэрокосмическая техника и высокие технологии» (Пермь, 2000, 2001, 2002), III—V Международных школа-семинарах «Внутрикамерные процессы, горение и газовая динамика дисперсных систем» (Санкт-Петербург, 2000, 2004, 2006), Всероссийских научно-технических конференциях «Фундаментальные основы баллистического проектирования» (Санкт-Петербург, 2008, 2010), Международных конференциях «Сопряженные задачи механики, информатики и экологии» (Томск, 2000, 2002, Горно-Алтайск, 2004), 8th International Workshop on Combustion and Propulsion «Rocket Propulsion: Present and Future» (Pozzuoli, Naples, Italy, 2002), III, V International Colloquiums on Pulsed and Continuous Detonations (ICPCD) (Moscow, Russia, 2002, 2006), VI Всероссийской (международной) конференции «Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем» (Томск, 2002), I-VI Всероссийских научных конференциях «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, 2003, 2006, 2007, 2008, 2009,.

2010), I-IV International Symposiums on Non-Equilibrium Processes, Combustion, and Atmospheric Phenomena (NEPCAP) (Saint Petersburg, Russia, 2003, Sochi, Russia, 2005, 2007, 2009), Международной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы механики» (Хабаровск, 2003), International Workshops «HighEnergy Material’s: Demilitarization and Civil Applications (HEMs)» (Biysk, Russia, 2004, 2006, 2008, 2010, 2012, Arcachon, France, 2007, Biarritz, France, 2009, La Rochelle, France, 2011), XIII Симпозиуме по горению и взрыву (Черноголовка, 2005), 38th International Annual Conference of ICT (Karlsruhe, Germany, 2007), II—III Russian-French Seminars «Nanotechnology, energy, plasma, lasers (NEPL) (Tomsk, Russia, 2008, Toulouse, France, 2009), 7 Международном симпозиуме по предотвращению промышленных взрывов (Санкт-Петербург,.

2008), V-VII Всероссийских конференциях «Внутрикамерные процессы и горение в установках на твердом топливе и в ствольных системах (ICOC)» (Москва, 2005, Санкт-Петербург, 2008, Ижевск, 2011), II-III International Seminars «Applied Particle Technology» (Tomsk, Russia, 2008, 2009), 1st Korean International Symposium on High Energy Materials (KISHEM) (Incheon, Korea,.

2009), 8th International Symposium on Special Topics in Chemical Propulsion (ISICP) (Cape Town, South Africa, 2009), XVI Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, 2010), I—II Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Теплофизические основы энергетических технологий» (Томск, 2010, 2011), Всероссийской конференции «Химия, технология и применение высокоэнергетических соединений» (Бийск, 2011), 7th International Seminar of Flame Structure (Novosibirsk, Russia, 2011), International Autumn Seminar on Propellants, Explosives and Pyrotechnics (IASPEP) (Nanjing, China, 2011), III—IV European Conferences for Aerospace Sciences (EUCASS) (Paris, France, 2009, Saint-Petersburg, Russia, 2011).

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 112 печатных работах, включающих 2 монографии, 22 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук, 2 патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка используемой литературы.

Выводы по шестой главе.

1. Время задержки воспламенения гелеобразных топлив, содержащих УДП алюминия Alex меньше, чем для чистого керосина в диапазоне температур Т = 300 4- 700 °C, причем разница между значениями времени задержки воспламенения для алюминизированного геля и чистого керосина резко возрастает с ростом температуры воздуха в реакторе.

2. На величину времени задержки воспламенения существенное влияние оказывает химическая активность УДП алюминия (состав газовой среды, в которой осуществляется электрический взрыв проволочек). С ростом содержания азота в смеси газов, в атмосфере которых проводился электрический взрыв проволочек, время задержки воспламенения гелеобразных топлив на основе керосина уменьшается более чем в 2 раза.

3. Объяснить факт уменьшения врёмёнизадержки воспламенения при введении УДП алюминия в состав гелеобразных топлив однозначно трудно без физико-математического анализа задачи. Однако качественно можно предположить следующие механизмы:

• отслоение оксидной пленки от частиц алюминия в парах керосина с последующим развитием экзотермических реакций окисления алюминия;

• радиационный нагрев частиц алюминия, которые аккумулируют тепло и способствуют более раннему воспламенению паров керосина.

4.

Введение

УДП алюминия Alex в керосин существенно не влияет на величину эффективной энергии активации, рассчитанной по наклону графиков зависимости логарифма времени задержки воспламенения топлив от обратной температуры газовой среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Установлено, что УДП алюминия Alex, полученный методом ЭВП, обладает высокой химической активностью за счет развитой удельной площади поверхностипорошка, меньшей толщины оксидного слоя частиц и температуры начала интенсивного окисления, по сравнению с микроразмерными порошками алюминия. С методом ДТА определены температуры начала интенсивного окисления и степень окисленности порошков алюминия в воздухе. Первая стадия окисления Alex определяется температурой начала интенсивного окисления равной -500 °С, вторая стадия -710 °С. Для микроразмерного порошка алюминия АСД-4 температура начала интенсивного окисления равна 790 °C. Степень окисленности УДП Alex составляет 69%, что в 2.6 раза больше, чем для АСД-4 в диапазоне температур воздуха 30 ч-1000 °С. С помощью тепловизионной съемки определены осредненные по поверхности значения температур зажигания порошков алюминия в воздухе: -530 °С — УДП Alex, -790 °С — микроразмерный ПАП-2.

2. Экспериментально установлено, что замена микроразмерного порошка алюминия АСД-4 на УДП Alex в составе ГКС приводит к снижению времени задержки зажигания в 1.3−6.0 раз в условиях лучистого и кондуктивного нагрева за счет уменьшения размера, толщины оксидного слоя, времени прогрева частиц алюминия и увеличения тепловыделения в конденсированной фазе ГКС. Предложен возможный механизм объясняющий снижение времени задержки зажигания ГКС при увеличении дисперсности порошка алюминия, связанный с особенностями интенсивного окисления УДП алюминия Alex и структурообразования реакционного слоя ГКС.

3. Экспериментально установлено, что УДП железа и меди, полученные методом ЭВП, в количестве до 1 масс. % могут быть использованы в качестве катализаторов в процессах зажигания и горения составов ГКС на основе ПХА и бутилкаучука. Микроразмерные порошки хлорида олова, диоксида кремния и аморфного бора оказывают каталитический эффект на окисление частиц алюминия в составе ГКС на основе ПХА, бутадиенового каучука СКДМ-80. Эффективность влияния добавки данных катализаторов на процессы зажигания и горения ГКС возрастает с уменьшением дисперсности порошка алюминия.

4. Экспериментально установлено, что замена микроразмерного порошка АСД-1 на УДП-алюминия-Alexв составе ГКС на основе ПХА и бутилкаучука приводит к увеличению скорости горения в 2.6 раза в зависимости от давления окружающей среды. Увеличение скорости горения ГКС может быть связано с высокой химической активностью и удельной площадью поверхности частиц, что приводит к появлению дополнительного тепловыделения в реакционный слой за счет экзотермического окисления частиц алюминия, к увеличению скорости реакции продуктов газификации в результате общего повышения температуры в зоне горения и каталитического влияния оксидного слоя частиц алюминия на термическое разложение перхлората аммония. Увеличение показателя в степенном законе скорости горения от 0.37 до 0.52 при замене микроразмерного АСД-1 на УДП алюминия Alex в составе ГКС связано с возможной агломерацией частиц на поверхности горения и полнотой сгорания наноразмерных частиц алюминия в газофазной зоне химических реакций.

5. На основе теории горения Беляева-Зельдовича предложена физико-математическая модель для оценки влияния размера частиц и содержания порошка алюминия на стационарную скорость горения ГКС. В рамках предлагаемой модели рассматривается горение ГКС с ведущей стадией в газовой фазе и диффузионным механизмом горения частиц алюминия в газофазной зоне реакций. Установлено, что результаты численного расчета коэффициента эффективности влияния добавки УДП алюминия на скорость горения ГКС имеет удовлетворительную сходимость с экспериментальными данными при содержании порошка алюминия до 10 масс. %.

6. Предложен метод, основанный на постановке и решении обратной задачи внутренней баллистики, для определения нестационарной скорости горения ГКС при резком сбросе давления в камере сгорания с использованием измеренной зависимости давления от времени в период нестационарного процесса. ОЗВБ-метод позволяет определить нестационарную скорость горения образцов ГКС в переходных режимах с учетом динамики изменения коэффициента расхода дополнительного сопла не только в лабораторных условиях, но и при измерениях в крупногабаритных твердотопливных установках-и-газогенераторахг.

7. Результаты экспериментального исследования нестационарной скорости горения ГКС при резком сбросе давления в камере сгорания показали стабилизирующее влияние на процесс горения ГКС на основе ПХА, НМХ, СКДМ-80 замены микроразмерного порошка алюминия АСД-4 на УДП алюминия Alex. Амплитуда колебаний нестационарной скорости горения относительно квазистационарной зависимости для базового состава ГКС с УДП алюминия Alex меньше, чем для аналогичного состава ГКС с АСД-4, что свидетельствует о снижении чувствительности ГКС к быстрым изменениям давления в камере сгорания.

8. Экспериментальное исследование процесса воспламенения гелеобразных углеводородных топлив показало, что время задержки воспламенения керосина, содержащего 30 масс.% УДП алюминия Alex, меньше в 1.2−2.0 раза, чем для чистого керосина в зависимости от температуры воздуха в реакторе. На величину времени задержки воспламенения существенное влияние оказывает химическая активность УДП алюминия Alex. С ростом содержания азота в смеси газов, в среде которых проводился электрический взрыв проводников, величина времени задержки воспламенения уменьшается более чем в 2 раза.

В результате выполненных исследований решена крупная научно-техническая задача, связанная с определением закономерностей зажигания и нестационарного горения нового класса ГКС, содержащих УДП алюминия, железа, меди, никеля и других металлов. Полученные экспериментальные и теоретические результаты являются основой для развития теории горения рассмотренных ГКС, а также для решения ряда практических задач, связанных с оценкой взрывобезопасности, расчетом переходных процессов в энергоустановках и разработкой систем инициирования.

Полученные новые экспериментальные результаты влияния дисперсности порошков металлов на характеристики зажигания и нестационарного горения ГКС могутбыть использованы^ разШтийтеоретических основ применения нового класса гетерогенных конденсированных систем в энергоустановках разного назначения (ракетно-космической техники, средств вооружения, пиротехники, газогенераторах, регулируемых ракетных двигателях на твердом и гелеобразном топливах), а также при анализе пожарои взрывоопасности и авариях техногенного характера.

Результаты диссертации могут быть использованы в научно-исследовательских, проектных, научно-производственных организациях открытого профиля, занимающихся исследованием и производством изделий из высокоэнергетических материалов (Институте химической физики им. НН. Семенова РАН, Институте проблем химической физики РАН, Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Институте химической кинетики и горения СО РАН, Отделе структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН) и на предприятиях оборонного комплекса, занимающихся проектированием, производством и хранением ракетных топлив и двигателей (ФНПЦ «Алтай», ГРЦ им. акад. В. П. Макеева, ФЦДТ «Союз»).

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.Д., Трусов Л. И., Чижик С. П. Ультрадисперсные металлические среды. М.: Атомиздат, 1977. — 264с.
  2. A.A., Хабас Т. А., Ильин А. П. и др. Горение нанопорошков металлов / Под ред. A.A. Громова. Томск: Дельтаплан, 2008. — 382 с.
  3. Гетерогенное горение / Под ред. В. А. Ильинского, И. Н. Садовского -М.: Мир, 1967.-520 с.
  4. Горение порошкообразных металлов в активных средах / Похил П. Ф., Беляев А. Ф., Фролов Ю. В. Логачев B.C., Коротков А. И. М.: Наука, 1972. — 294 с.
  5. Металлические горючие гетерогенных конденсированных систем / H.A. Силин, В. А. Ващенко, Л .Я. Кашкоров и др. М.: Машиностроение, 1976.-320 с.
  6. В.М., Мальцев М. И., Кашпоров Л .Я. Основные характеристики горения. М.: Химия, 1977. — 259 с.
  7. Г. Я., Мазалов Ю. А., Милешко В. Ю. Моделирование и проблемы регулирования процессов горения гетерогенных конденсированных систем. М.: Изд-во ВАРВСН МО РФ, 2001. — 289 с.
  8. H.A. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. — 352 с.
  9. В.А., Бондарчук С. С. Формулы связи параметров унимодальных распределений частиц по размерам с геометрическими характеристиками функции плотности вероятности // Механика быстропротекающих процессов. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1989. С. 83−92.
  10. А.Н. О логарифмически-нормальном законе распределения размеров частиц при дроблении // ДАН СССР. 1941. Т. 31, № 2. С. 99−101.
  11. П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1971. — 280 с.
  12. В.А. Лазерные методы диагностики гетерогенных потоков: Учебное пособие. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. — 140 с.
  13. А.И. Нанокристалические материалы методы получения и свойства. — Екатеринбург: УрО РАН, 1998. — 200 с.
  14. Сухович Е. П-, Унг-урс ИтА. -Методы"изготовления ультрадйспepcHbix порошков металлов // Известия АН Латв. ССР. 1983. № 4(429). С. 63−77.
  15. В.В. Синтез и спекание алмаза взрывом. М.: Энергоатомиздат, 2003. — 272 с.
  16. В.И. Струйные мельницы. М.: Машиностроение, 1967. — 167 с.
  17. П.М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1997.- 189 с.
  18. А.Т., Бирюков Ю. А., Пачин В. Н. Пневматические методы и аппараты порошковой технологии. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1990. -272 с.
  19. Газофазный метод получения порошков / И. В. Фришберг, Л. И. Кватер, Б. П. Кузьмин, C.B. Грибовский. М.: Наука, 1978. — 224 с.
  20. Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. — 306 с.
  21. А.Д. Об испарении металла электрическим потоком высокой плотности // Журнал технической физики. 1995. Т. 65, № 12. С. 27−38.
  22. И.Д., Трусов Л. И., ЛаповокВ.И. Физические явления в ультрадисперсных средах. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 224 с.
  23. М.М., Цапков В. И., Пантелейчук О. Г., Каримходжаев И. Исследование физических свойств металлов методом импульсного нагрева / Препринт Ун-та дружбы народов им. П. Лумумбы, 1102. М. 1972.- 130 с.
  24. Свойства низкотемпературной плазмы и методы ее диагностики / Под ред. М. Ф. Жукова. Новосибирск: Наука, 1977. — 391 с.
  25. Г. Я., Мазалов Ю. А., Чиннов B.B. Состав и структура ультрадисперсных порошков на основе алюминия // Физика горения и взрыва. 1993. Т. 29, № 2. С. 72−75.
  26. В.А., Калинин Н. В., Лучанский A.B. Электрический взрыв и его применение в электрофизических- установках: -~Мт: Энергоатомйздат, 1990.-228 с.
  27. H.A. Электрический взрыв проводников метод получения ультрадисперсных порошков: Дис.. канд. тех. наук. — Томск, 1982. -127 с.
  28. М.И. Электровзрывные нанопорошки неорганических материалов: технология производства, характеристики, области применения: Дис.. докт. тех. наук. Томск, 2007. — 334 с.
  29. H.H. Электровзрывные преобразователи энергии / Под ред. В. Н. Карнюшина. Минск: Наука и техника, 1983. — 151 с.
  30. В.А., Калинин Н. В., Лучинский A.B. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 289 с.
  31. Ю.А. Электрический взрыв проволоки метод получения слабоагрегированных порошков // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 1−2. С. 40−49.
  32. Ю.А., Росляк А. Т., Богданов Л. Н., Объедков А. Ю. Развитие пневмоциркуляционного метода переработки порошков применительно к получению перспективных материалов // Вестник ПГТУ. Проблемы современных материалов и технологий. 2003. № 9. С. 23−37.
  33. Н.А. Получение ультрадисперсных порошков // Известия высших учебных заведений. Физика. 1996. № 4. С. 114−136.
  34. JI.T. Физико-химические свойства электровзрывных ультрадисперсных порошков алюминия: Дис.. канд. тех. наук. -Томск, 4992.-172 с,
  35. А.П., Громов А. А. Горение алюминия и бора в сверхтонком состоянии. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. — 154 с.
  36. КовбаЛ.М., Трунов В. К. Рентгенофазовый анализ. М.: МГУ, 1976. -232 с.
  37. А.П. Об избыточной энергии ультрадисперсных порошков, полученных методом электрического взрыва проволок // Физика и химия обработки материалов. 1994. № 3. С. 94−97.
  38. Ivanov G.V., and Tepper F. Activated aluminum as a stored energy source for propellants // Challenges in Propellants and Combustion 100 Years after Nobel / Edited by K.K. Kuo et al. Begell House, 1997. P. 636−645.
  39. П.Г., Непийко C.A. Свойства и применение дисперсных порошков // Сб. научн. трудов ИПМ АН Украины. Киев: Изд-во ИПМ АН Украины. 1990. С. 4−22.
  40. MenchM.M., Kuo К.К., Yeb C.L., and Lu Y.C. Comparison of thermal behavior of regular and ultra-fine aluminum powders (Alex) made from plasma explosion process // Combustion Science and Technology. 1998. V. 135. P. 269−292.
  41. Vilyunov V.N., and Zarko V.E. Ignition of Solids / Published by Elsevier Science Publishers, 1989. 442 p.
  42. А.П., Лейпунский О. И., Боболев В. К. Влияние алюминия на горение перхлората аммония с полиформальдегидом // Физика горения и взрыва. 1968. Т. 4, № з. с. 299−304.
  43. Ген М.Я., Фролов Ю. В., СторожевВ.Б. О горении частиц субдисперсного алюминия // Физика горения и взрыва. 1978. Т. 15, № 5. С.153−155.
  44. А.Ф., Фролов Ю. В., Коротков А. И. О горении и воспламенении частиц мелкодисперсного алюминия // Физика горения и взрыва. 1968. Т. 4, № 3. С. 323−329.
  45. В.А., Белов В. А., Шелухин Г. Г. Особенности горения частиц алюминияв составе смёсёвых конденсированных систем при низких и высоких давлениях // Физика горения и взрыва. 1981. Т. 17, № 3. С. 26−31.
  46. Горение металлизированных конденсированных систем / Похил П. Ф., Логачев B.C., Мальцев В. М., Селезнев В. А. М.: ИХФ АН СССР, 1962. — 294 с.
  47. А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. М.: Наука, 1968. — 255 с.
  48. Л.К., Зарко В. Е., Зырянов В. Я., Бобрышев В. П. Моделирование процессов горения твердых топлив. Новосибирск: Наука, 1985.- 179 с.
  49. Hermance С.Е. Solid-propellant ignition theories and experiments // Fundamentals of Solid-Propellant Combustion: Program Astronautics and Aeronautics / Edited by K.K. Kuo and M. Summerfield, 1994. Vol. 90. P. 239−304.
  50. Price E.W. Combustion of metallized propellants // Fundamentals of Solid-Propellant Combustion: Program Astronautics and Aeronautics / Edited by K.K. Kuo and M. Summerfield, 1994. Vol. 90. P. 479−513.
  51. А.П., Попенко E.M., Громов А. А., и др. Характеристики горения в воздухе агломерированных сверхтонких порошков алюминия // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38, № 6. С. 66−70.
  52. А.П., Громов A.A., Верещагин В. И., и др. О горении сверхтонкого алюминия в воздухе // Физика горения и взрыва. 2001. Т. 37, № 6. С. 56−60.
  53. С. Химия ракетных топлив. М.: Мир, 1969. — 488 с.
  54. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов В. Т., Савельева JI.A. Влияние дисперсности добавок металлов на скорость горения смесевых композиций // Химическая физика. 2004. Т. 23, № 9. С. 18−21.
  55. В.Н. Теория зажигания конденсированных веществ.
  56. Новосибирск: Наука. 1984. 189 с.
  57. В.Н., Савельева J1.A., Попок Н. И. Влияние нанопорошков на горение высокоэнергетических материалов на основе нитрата аммония // Боеприпасы и высокоэнергетические конденсированные системы. -2009. № 1. С- 10−16.
  58. В.Е., Ермолаев Б. С., Сулимов А. А. и др. Конвективное горение прессованных зарядов из смеси алюминия и перхлората аммония // Химическая физика. 2007. Т. 21, № 1. С. 35−47.
  59. А.Н., Фролов Ю. В., Иванов Д. А. Наноразмерные компоненты высокоэнергетических систем: структура, термическое поведение и горение // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43, № 1. С. 60−65.
  60. Ulas A., Risha G.A., Kuo К.К. Ballistic properties and burning behavior of an ammonium perchlorate / guanidine nitrate / sodium nitrate airbag solid propellant // Fuel. 2006. Vol. 85. P. 1979−1986.
  61. Де Лука Л. Т., Галфетти Л., Саверини Ф. и др. Горение смесевых твердых топлив с наноразмерным алюминием // Физика горения и взрыва. 2005. Т. 41, № 6. С. 80−94.
  62. Jayaraman К., Anand K.V., Chakravarthy S.R., Sarathi R. Effect of nano-aluminium in plateau-burning and catalyzed composite solid propellant combustion // Combustion and Flame. 2009. Vol. 156. P. 1662−1673.
  63. Brewster M.Q., Mullen J.C. Flame structure in aluminized wide-distribution AP composite propellants // Combustion and Flame. 2010. Vol. 157. P. 2340−2347.
  64. Makoto Kohga, Kayoko Okamoto Thermal decomposition behaviors and burning characteristics of ammonium nitrate / polytetrahydrofuran / glycerin composite propellant //Combustion and Flame. 2011. Vol. 158. P. 573−582.
  65. M.B. Современный прогресс в моделировании горения твердого топлива // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42, № 6. С. 4−24.
  66. М.В. Ведущие реакции: в конденсированной или газовой фазе? // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43, № 2. С. 134−136.
  67. СаковичГ.В., Комаров В. Ф. Основные положения тепловой теории горения конденсированных систем и химические реакции в их пламенах // Ползуновский вестник. 2007. № 3. С. 105−108.
  68. А.П., Шабалин B.C., Шепелев Ю. Г. Закономерности горения кондесированных систем, состоящих из октогена и связующего, способного к самостоятельному горению // Физика горения и взрыва. 1998. № 5. С. 24−32.
  69. СиндицкийБ.П. О природе ведущей реакции при горении энергетических материалов по газовой модели // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43, № 3. С. 59−71.
  70. О.Г., Зарко B.E., Карасев B.B. Проблемы и перспективы изучения образования и эволюции агломератов методом отборов // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 1. С. 161−172.
  71. О.Г. Конденсированные продукты горения алюминизированных топлив. II. Эволюция частиц при удалении от поверхности горения // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 4. С. 66−77.
  72. БабукВ.А., Долотказин И. Н., Свиридов B.B. Моделирование дисперсности агломератов при горении алюминизироанных твердых топлив // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39, № 2. С. 86−96.
  73. А.П., Попенко Е. М., Громов А. А., и др. Характеристики горения в воздухе агломерированных сверхтонких порошков алюминия // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38, № 6. С. 66−70.
  74. А.А., Строкова Ю. И., Дитц А. А. Пассивирующие покрытия на частицах электровзрывных нанопорошков алюминия // Химическая физика. 2010. Т. 29, № 2. С. 77−91.
  75. Д.Н., Гусаченко Е. И. Экспериментальное исследование дисперсности конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси частиц алюминия // Физика горения и взрыва. 2004. Т. 40, № 2. С. 154−162.
  76. Ю.В., Пивкин А. Н., Иванов Д. А. и др. Структура частиц и параметры горения составов с наноалюминием // Химическая физика. 2008. Т. 27, № 6. С. 54−61.
  77. .В. Влияние инерционности газовой фазы на устойчивость горения летучих конденсированных систем // Известия АН. Химическая физика. 1988. Т. 7. № 3. С. 388−396.
  78. Denison M.R., Baum Е.А. A simplified model of unstable burning in solid propellants // ARS Journal. 1961. V. 31. P. 1112−1122.
  79. Zarko V.E., Kuo K.K. Critical review of methods for regression rate measurements of condensed phase systems // Non-intrusive Combustion Diagnostics / K.K. Kuo and T. Parr (Eds). New York: Begel House, 1994. P. 600−623.
  80. Л.К., Зарко В.E. Анализ нестационарных моделей горения твердых топлив (обзор) // Физика горения и взрыва. 2008. Т. 44, № 1. С. 35−48.
  81. .В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. -М.: Наука, 1973. 176 с.
  82. Я.Б., Лейпунский О. И., ЛибровичВ.Б. Теория нестационарного горения пороха. М.: Наука, 1975. — 180 с.
  83. В.Ф. Динамика ракетных двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение, 1984. — 248 с.
  84. ИО.Райзберг Б. А., Ерохин Б. Т., Самсонов К. П. Основы теории рабочих процессов в ракетных системах на твердом топливе. М.: Машиностроение, 19−72-. — 386 с.
  85. Шур М. С. Нестационарное горение ТРТ на переходных режимах двигателя и разработка регулируемых РДТТ // Итоги науки и техники. Авиационные и ракетные двигатели. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1977. Т. 2. С.129−175.
  86. Strand L.D., Schultz A.L., Reedy G.K. Microwave Doppler technique for determining solid propellant transient regression rates // Journal of Spacecraft and Rockets. 1974. Vol. 11, No. 2. P. 75−83.
  87. О.Я., Тархов B.C. Динамические параметры массовой скорости горения конденсированного вещества // Физика горения и взрыва. 1986. Т. 22, № 4. С. 3−11.
  88. В.Е., Вдовин Д. В., Перов В. В. Методические проблемы измерения скорости горения твердых топлив с использованием СВЧ-излучения // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 1. С. 68−78.
  89. А.Б., Симоненко В. Н. Особенности применения метода регистрации реактивной силы для измерения нестационарной скорости горения // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 1. С. 52−58.
  90. К., Хори К. Новый метод измерения скорости горения твердого топлива с помощью ультразвука // Физика горения и взрыва. 2010. Т. 46, № 2. С. 188−195.
  91. P.E. Теория внутрикамерных процессов в ракетных системах на твердом топливе г внутренняя баллистика. М:"Наука, Т 983. — 288 с.
  92. A.M. Аналитическое решение обратной задачи внутренней баллистики регулируемого РДТТ // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 3. С. 44−52.
  93. В.А., Зимин Д. А. Анализ условий применимости обратных методов восстановления нестационарной скорости горения // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 3. С. 39−43.
  94. С.М., Чуканов H.A., Оценка динамических характеристик нестационарного горения твердого топлива в полузамкнутом объеме по измерениям регулируемого давления // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38, № 1.С. 80−91.
  95. В.А., Бондарчук С. С., Коротких А. Г. Методы измерения нестационарной скорости горения высокоэнергетических материалов // Химическая физика и мезоскопия. 2009. Т. 11, № 1. С. 5−13.
  96. В.А., Бондарчук С. С., Коротких А. Г. Сравнительный анализ методов измерения нестационарной скорости горения. I. Методы исследования // Физика горения и взрыва. 2010. Т. 46, № 5. С. 82−87.
  97. В.Н. Применение гипотезы об очагово-пульсирующем механизме горения к анализу режимов горения пороха при спаде давления // Горение конденсированных систем: Матер. IX Всесоюзн. симпоз. по горению и взрыву. Черноголовка, 1989. С. 47−51.
  98. В.Н., Лейпунский О. И. Горение и потухание пороха при быстром спаде давления // Физика горения и взрыва. 1967. Т. 3, № 2. С. 27−38.
  99. De Luca L.T. Extinction theories and experiments // Fundamentals of Solid-Propellant Combustion / K.K. Kuo and M. Summerfield (Eds). Progress in Astronautics and Aeronautics. 1984. Vol. 90. P. 661−732.
  100. В.А., Березиков А. П., Трофимов В. Ф. К гипотезе квазистационарности при истечении газа из ресивера // Прикладная механика и техническая физика. 2004. Т. 45, № 4. С. 50−57.
  101. Wong S.-С., and Turns S.R. Ignition of aluminum slurry droplets // Combustion Science and Technology. 1987. Vol. 52. P. 221−242.
  102. Wong S.-C., and Turns S.R. Disruptive burning of aluminum / carbon slurry droplets // Combustion Science and Technology. 1989. Vol. 66. P. 75−92.
  103. Tepper F., and Kaledin L.A. Combustion characteristics of kerosene containing Alex nano-aluminum // Unsteady Combustion and Interior Ballistics: Lectures of the 3rd International Workshop. Saint Petersburg, 2000. P. 320−325.
  104. Palaszewski В., and Zakany J.S. Metallized gelled propellants: oxygen/ / RP-1 / aluminum rocket combustion experiments // AIAA Paper. 1995. Vol. 95. P. 24−35.
  105. B.M., Поплавский C.B. О влиянии жидких углеводородов на воспламенение металлических порошков в ударных волнах // Физика горения и взрыва. 1998. Т. 34, № 2. С. 108−113.
  106. В.М., Поплавский С. В. Воспламенение в воздухе порошков алюминия в смесях с жидкими углеводородными топливами // Физика горения и взрыва. 1999. Т. 35, № 1. С. 35−39.
  107. Г. В., Яворовский Н. А., Котов Ю. А. и др. Самораспространяющийся процесс спекания ультрадисперсных металлических порошков // Доклады АН СССР. 1984. Т. 275, № 4. С. 871−875.
  108. А.А., Попенко Е. М., Коротких А. Г. и др. Физика и химия горения нанопорошков металлов в азотсодержащих газовых средах / Под ред. А. А. Громова. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. — 332 с.
  109. Порошок алюминиевый высокодисперсный АСД-1, АСД-4, АСД-6. Технические условия 48−5-226−87. ООО «СУАЛ-ПМ». г. Шелехов. 1987.
  110. Д.А., Гусаченко Е. И. Экспериментальное исследование дисперсности конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси частиц алюминия // Физика горения и взрыва. 2004. Т. 40, № 2. С. 33−41.
  111. В.А., Бондарчук С. С., Коротких А. Г., Лернер М. И. Технология получения и дисперсные характеристики нанопорошков алюминия // Горный журнал. 2006. № 4. С. 58−65.
  112. A.A. Закономерности процессов получения нитридов и оксинитридов элементов III—IV групп сжиганием порошков металлов в воздухе: Дис.. докт. тех. наук. Томск, 2007. — 333 с.
  113. В.А., Бондарчук С. С., Боровской И. Г., Шелупанов A.A. Технология прямого поиска решения задач прикладной математики // Вычислительные технологии. 1995. Т. 4, № 10. С. 19−25.
  114. В.А., Бондарчук С. С., Квеско Н. Г., Росляк А. Т., Трофимов В. Ф. Идентификация унимодальных распределений частиц по размерам // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т. 17, № 5−6. С. 513−516.
  115. К.С. О расчете микроструктуры // Труды ГГО. 1961. Вып. 109. С. 168−178.
  116. Лазерный дифракционный микроанализатор «Анализетте 22» // Проспект фирмы FRITSCH, 2003. С. 1−6.
  117. Гороновский -ИТ., -Назаренко ЮтП., Некряч Е. Ф. Краткий справочник по химии. Киев: Наукова думка, 1974. — 992 с.
  118. Г. Ф. Определение влажности химических веществ. Л.: Химия, 1977. — 198 с.
  119. В.Б., Бардин В. В., Бойчиноа Е. С. и др. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. Л.: Химия, 1971. — 424 с.
  120. ГОСТ 10 096–62. Волюмометрический химический анализ. М.: Изд-во стандартов, 1962. — 6 с.
  121. А.П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ. М.: Химия, 1976. — 480 с.
  122. У. Термические методы анализа: Пер. с англ. М.: Мир, 1978.-526 с.
  123. В.В. Методы изучения кинетики термического разложения твердых веществ. Томск: ТГУ, 1958. — 332 с.
  124. М.Б. Неизотермическая кинетика в термическом анализе. -Томск: ТГУ, 1981, — 110 с.
  125. Yuma Ohkura, Pratap М. Rao, Xiaolin Zheng Flash ignition of Al nanoparticles: mechanism and applications // Combustion and Flame. 2011. Vol. 158. P. 2544−2548.
  126. A.A. Gromov, Yu.I. Pautova, A.G. Korotkikh et al. Interaction of powdery Al, Zr and Ti with atmospheric nitrogen and subsequent nitride formation under the metal powder combustion in air // Powder Technology. 2011. Vol. 214. P. 229−236.
  127. Kwon Y.S., Gromov A.A., Ilyin A.P., Popenko E.M. The mechanism of the superfine aluminum powder combustion // Combustion and Flame. 2003. Vol. 133. No. 4. P. 349−352.
  128. Оптические печи / Лопатина Г. Г., СасоровВ.П., Спицын Б. В., Федосеев Д. В. -М.: Металлургия, 1969. 216 с.
  129. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов В. Т., СиногинаЕ.С. Влияние дисперсности порошков металлов на характеристики кондуктивного и лучистого зажигания смесевых композиций // Химическая физика. 2007. Т. 26, № 6. С. 58−67.
  130. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов В. Т. Исследование процессов воспламенения и горения смесевых твердых топлив, содержащих ультрадисперсные порошки металлов // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2005. Вып. 1(42). С. 18−25.
  131. А.Г., Кузнецов В. Т., Медведев В. В. Зажигание конденсированных веществ лучистым потоком // Исследования по баллистике и смежным вопросам механики: Сб. статей / Под ред. Богоряда И. Б. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2001. С. 41−44.
  132. А.Г., Кузнецов В. Т., Медведев В. В. Сравнительное исследование процесса зажигания твердых топлив // Исследования по баллистике и смежным вопросам механики: Сб. статей / Под ред. Богоряда И. Б. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. 54−55.
  133. А.Г., Архипов В. А. Влияние дисперсности алюминия на зажигание и горение смесевых композиций // Сопряженные задачи механики и экологии: Сб. материалов международной конференции. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2000. С. 134−135.
  134. Arkhipov V.A., Korotkikh A.G., Bondarchuk S.S., et al. Productions of ultrafine powders and their use in high energetic compositions // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2003. V. 28, No. 5. P. 319−333.
  135. А.Г. Анализ эффективности использования ультрадисперсного порошка алюминия в топливных композициях // Физика и химия высокоэнергетических систем: Доклады конференции / Под ред. Э. Р. Шрагера. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. С. 27−28.
  136. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов В. Т., Раздобреев А. А. Зажигание смесевых композиций, содержащих нанопорошок алюминия, лучистым потоком тепла // Известия вузов. Физика. 2008. Т. 51, № 8/2. С. 7−13.
  137. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов В. Т., Раздобрев А. А., Евсеенко И. А. Влияние дисперсности порошка алюминия на характеристики зажигания смесевых композиций лазерным излучением // Химическая физика. 2011. Т. 30, № 7. С. 68−76.
  138. В.А., Коротких А. Г. Особенности зажигания и термического разложения ВЭМ на основе нитрата аммония и активного связующего // Химическая физика и мезоскопия. 2011. Т. 13, № 2. С. 155−164.
  139. V.A. Arkhipov, A.G. Korotkikh The influence of aluminum powder dispersity on composite solid propellants ignitability by laser radiation // Combustion and Flame. 2012. Vol. 159. P. 409−415.
  140. V. Arkhipov, A. Korotkikh, V. Kuznetsov Metals nanopowder influence on ignition of high-energy materials basis on ammonium nitrate // Abstracts bool< of tH^5th Intern. Forum on StrategicTechnology. Ulsan, Korea, 2010. P. 57.
  141. Batcheliter G.W., Zimmerman G.A. Propellant compositions containing a metal nitrite burning rate catalyst Aerojet-General Corp. Пат. США, кл. 149−19, № 3 653 994, заявл. 24.05.54, опубл. 04.04.72 (РЖ «Химия», 1973, 10Н97П).
  142. Fisher Н.М. Solid propellant composition with burning rate catalyst Secretary of the Army. Пат. США, кл. 149−19, № 3 666 575, заявл. 10.03.70, опубл. 30.05.72 (РЖ «Авиационные и ракетные двигатели», 1971, 2.34.149).
  143. В.А., Коротких А. Г., Громов А. А., Кузнецов В. Т., Пестерев А. В., Евсеенко И. А. Влияние каталитических добавок порошков металлов на зажигание высокоэнергетических материалов // Известия вузов. Физика. 2011. Т. 54, № 11/3. С. 299−306.
  144. А.Г., Архипов В. А., Кузнецов В. Т., Евсеенко И. А. Влияние спектрального состава излучения на характеристики зажигания гетерогенных конденсированных систем // Химическая физика и мезоскопия. 2012. Т. 14, № 2. С. 186−192.
  145. И.Г. Физика горения и внутренняя баллистика. М.: Наука, 2005.-357 с.
  146. А.Г., Кузнецов В. Т. О возможности взрывного режима при зажигании гетерогенных систем // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии: Сб. материалов международной конференции.- Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. 108−109.
  147. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов B.T. Влияние нанопорошков металлов на характеристики зажигания высокоэнергетических композиций // Физика и химия наноматериалов: Сб. матер, междунар. школы-конф. мол. ученых. Томск: ТГУ, 2005. С. 851−854.
  148. В.А., Коротких А.Г, Кузнецов В. Т. Режимы зажигания гетерогенных систем, содержащих нанопорошки металлов // Физика и химия высокоэнергетических систем: Сб. матер. II Всерос. конф. мол. ученых. Томск: ТГУ, 2006. С. 359−362.
  149. V.A-.-Arkhipov, A: G. Korotkikh, V.T. Kuznetsov Ignition modes o"f heterogeneous systems containing nanopowders of metals // Pulsed and Continuous Detonation / Edited by G. Roy, S. Frolov, J. Sinibaldi M.: TORUS PRESS Ltd, 2006. P. 84−90.
  150. V. Arkhipov, A. Korotkikh, V. Kuznetsov Ignition of energetic materials containing nanopowder of metals // Selt-propagating High-temperature Synthesis: Book of Proceedings of the IX International Symposium. Dijon, France, 2007. P. 43−44.
  151. A.P. Il’in, and L.T. Proskurovskaya Two-stage combustion of an ultradispersed aluminum powder in air // Combustion, Explosion, and Shock Waves. 1990. Vol. 26, No. 2. P. 190−192.
  152. ИтинВ.И, Найбороденко Ю. С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1989. -214 с.
  153. Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую среду: Справочное пособие / Под ред. В. В. Алдушина, С. И. Козлова, А. В. Петрова. -М.: АНКИЛ, 2000. -600 с.
  154. Kondrikov B. N, Annikov V. E, DeLucaL.T. Combustion of ammonium nitrate based compositions // Proceedings of the 29th International Annual Conference of 1ST. — Karlsruhe, Germany. 1998. — P. 163.
  155. Г. В., Архипов В. А., Ворожцов А. Б., Коротких А. Г. Твердые ракетные топлива на основе двойного окислителя, содержащие ультрадисперсный порошок алюминия // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314, № 3. С. 18−22.
  156. А.Г., — Сурков В.Г., Сиротинин Ё. В. Влияние дисперсности алюминия на горение смесевых композиций // Материалы и технологии XXI века: Доклады первой Всероссийской научно-практической конференции. Бийск: ФНПЦ «Алтай», 2000. С. 70−72.
  157. В.А., Коротких А. Г., Третьяков Н. С. Горение баллиститных порохов с катализаторами в условиях перегрузок // Химическая физика и мезоскопия. 2006. Т. 8, № 1. С. 114−123.
  158. А.Г. Закономерности горения конденсированных систем, содержащих ультрадисперсные порошки алюминия // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии: Матер, междунар. конф. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. 107−108.
  159. А.Г., Амелин И. И. Влияние ультрадисперсного порошка алюминия на характеристики высокоэнергети-ческих материалов // Сопряженные задачи механики, информатики и экологии: Матер, междунар. конф. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. С. 130−131.
  160. А.Г. О влиянии дисперсности алюминия на скорость горения смесевых композиций // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Докл. IV Всерос. конф. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. С. 109−110.
  161. В.А., Коротких А. Г., Кузнецов В. Т., Сурков В. Г. Применение ультрадисперсных порошков металлов в топливных композициях // XIII Симпозиум по горению и взрыву: Сб. докл. Черноголовка, 2005. С. 4−1-4−5.
  162. Энергетические конденсированные системы: краткий энциклопедический словарь / Под ред. Б. П. Жукова. М.: Янус-К, 2000. -596 с.
  163. А.З., Скворцов И. Д., Шур М.С. Процессы горения топлив в РДТТ / Итоги науки и техники. Серия «Авиационные и ракетные двигатели», Т. 1. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1974. — 218 с.
  164. В.А., Абушаев А. К., Трофимов В. Ф. Горение конденсированных веществ, армированных элементами с эффектом памяти формы // Физика горения и взрыва. 1996. Т. 32, № 3. С. 59−64.
  165. В.А., Козлов Е. А., Савельева Л. А. и др. О возможности снижения содержания аэрозольных частиц в продуктах сгорания твердых ракетных топлив // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, № 5−6. С. 517−519.
  166. P.E. Газотермодинамика ракетных двигателей на твердом топливе. М.: Наука, 1967. — 368 с.
  167. В.А., Коротких А. Г., Парпиев А. Т. Анализ моделей горения частиц порошка алюминия в окислительных средах // Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55, № 5/2. С. 17−23.
  168. В.А., Коротких А. Г., Гольдин В. Д. Оценка влияния дисперсности и содержания порошка алюминия на скорость горения гетерогенных конденсированных систем // Химическая физика и мезоскопия. 2012. Т. 14, № 2. С. 161−174.
  169. Я.Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1942. Т. 12, Вып. 11−2. С. 498−524.
  170. В.В., Арефьев K.M., Ахмедов Д. Б. и др. Основы практической теории горения. JL: Энергоатомиздат, 1986. — 312 с.
  171. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. — 502 с.
  172. H.H., Кондрашков КТ.А. Выражение для скорости горения при одновременном протекании гомогенной и гетерогенной реакций // ДАН СССР. 1966. Т. 168, № 4. С. 844−845.
  173. A.B., Харламова Ю. В. Воспламенение частицы алюминия // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39, № 5. С. 65−68.
  174. H.H., Кондрашков Ю. А. Горение трехкомпонентных конденсированных смесей // Журнал физической химии. 1963. Т. 37. № 1. С. 216−219.
  175. Я.Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Теория горения порохов и взрывчатых веществ. М.: Наука, 1982. С. 49−86.
  176. V.A. Arkhipov, S.S. Bondarchuk, A.G. Korotkikh Comparative analysis of methods for measuring the transient burning rate. I. Research methods // Combustion, Explosion, and Shock Waves. 2010. Vol. 46, No. 5. P. 564−569.
  177. В.А., Бондарчук С. С., Коротких А. Г. и др. Нестационарные эффекты при горении высокоэнергетических нанокомпозитов // Известия вузов. Физика. 2007. Т. 50, № 9/2. С. 3−12.
  178. Arkhipov V.A., Zimin D.A., Bondarchuk S.S. Inverse methods in combustion diagnostics // Proc. Twenty-Seventh Intern. Symp. on Combustion. Boulder, Colorado USA, 1998. P. 112−116.
  179. В.А., Бондарчук С. С., Коротких А. Г. Сравнительный анализ методов измерения нестационарной скорости горения. II. Результаты исследования // Физика горения и взрыва. 2010. Т. 46, № 5. С. 88−96.
  180. V.A. Arkhipov, S.S. Bondarchuk, A.G. Korotkikh Comparative analysis of methods for measuring the transient burning rate. II. Research results // Combustion, Explosion, and Shock Waves. 2010. Vol. 46, No. 5. P. 570−577.
  181. Архипов В. А, Бондарчук С. С, Березиков А. П. Коротких А.Г. К расчету нестационарной скорости горения в рамках феноменологической теории // Известия вузов. Физика. 2009. Т. 52, № 7/2. С. 7−10.
  182. В.Н. Параметры очагово-пульсирующего режима горения нитроглициринового пороха // Химическая физика. 1987. Т. 6, № 4. С. 530−537.
  183. В.Н. Анализ повторного воспламенения пороха после спада давления с позиции очагово-пульсирующего механизма горения // Физика горения и взрыва. 1991. Т. 27, № 1. С. 12−18.
  184. Синаев К.И. I Всесоюзный симпозиум по горению и взрыву. Тезисы докладов. М.: Наука, 1968. 'С.'59−63.
  185. А.Г. Скорость горения высокоэнергетических материалов при резком сбросе давления в камере сгорания // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Матер. VI Всерос. науч. конфер. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2008. С. 133−135.
  186. А.Г. Сравнительный анализ измерения нестационарной скорости горения твердых топлив // Физика и химия высокоэнергетических систем: Сб. матер. V Всерос. конфер. мол. учен. Томск: ТГУ ТМЛ-Пресс, 2009.С. 430−434.
  187. V.A. Arkhipov, S.S. Bondarchuk, A.G. Korotkikh Nonstationary burning rate of solid propellants // Nonequilibrium Phenomena: Plasma, Combustion, Atmosphere / Edited by G.D. Roy, S.M. Frolov, and A.M. Starik. M.: TORUS PRESS, 2009. P. 257−263.
  188. В.А., Коротких А. Г. Нестационарное горение нанокомпозитов // Фундаментальные основы баллистического проектирования: Сб. матерг Всерост науч.-технич. конфер. Т. 1 / Под ред. Б. Э. Кэрта. СПбт: БГТУ, 2008. С. 94−97.
  189. Merkle C.L., Turk S.L., Summerfield М. Extinguishment of solid propellants by depressurization: Effect of propellant parameters // AIAA Paper. 1969. No. 176. P. 1−19.
  190. A.A., Панин С. Д., Румянцев Б. В. Рабочие процессы в ракетном двигателе твердого топлива. М.: Машиностроение, 1989. 235 с.
  191. Palaszewski В., Zakany J.S. Metallized gelled propellants: oxygen / RP-1 / aluminum rocket combustion experiments // AIAA Paper. 1995. P. 95−2435.
  192. В.А., Коротких А. Г., Марыкин A.A. Исследование процесса воспламенения гелеобразных топлив // Аэрокосмическая техника и высокие технологии 2001: Сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции. — Пермь: ПГТУ, 2001. С. 37.
  193. А.Г., Марыкин А. А. Экспериментальное исследование воспламенения гелеобразных топлив // Исследования по баллистике и смежным вопросам механики: Сб. статей / Под ред. И. Б. Богоряда -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. 53−54.
  194. А.Г., Иванов Г. В., Сурков В. Г. Закономерности зажигания гелеобразных топлив // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Докл. Всерос. конф. молодых ученых. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. 69−71.
  195. А.Г. Воспламенение гелеобразных смесей // IX Всерос. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и образование»: Матер, конф. Томск: Изд-во ТГПУ, 2005. Т. 6. Часть 2. С. 279−285.
  196. В.А., Иванов Г. В., Коротких А. Г., Сурков В. Г., Третьяков Н. С. Воспламенение телеобразных топлив, содержащих ультрадисперсный алюминий // Химическая физика. 2003. Т. 22, № 8. С. 30−33.
  197. H.H. Цепные реакции. М.: Наука, 1986. — 535 с.
  198. A.A. Промотирующее влияние алкилнитратов на самовоспламенение керосиновоздушной смеси // Физика горения и взрыва. 1994. Т. 30, № 3. С. 12−19.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!