Математическое моделирование процесса горения трехкомпонентных СВС-составов
Диссертация
Понять и обосновать макрокинетику превращения можно, опираясь на фундаментальные законы физики и химии, заложенные в двухуровневые (на макроскопическом и микроскопическом уровнях) математические модели. Сама среда моделируется периодической ячеистой структурой, каждый период которой содержит все исходные реагенты с сохранением их исходного процентного содержания и максимально отражает типичные… Читать ещё >
Список литературы
- Я.Б.Зельдович, Д.А.Франк-Каменецкий. Теория теплового распространения пламени. Ж. Физическая химия, 1938, т.12, вып.1, с.100−105.
- А.Ф.Беляев. О горении взрывчатых веществ. Ж. Физическая химия, 1938, т.12, вып.1, с.93−99.
- В.Levis, E.Elbe. On the theory of flame propagation. Journal Chem. Phys., 1934, vol.2, N8, p.537−546.
- Я.Б.Зельдович. К теории горения порохов и взрывчатых веществ. Ж. Экспериментальная и теоретическая физика, 1942, т.12, с. 498.
- П.Ф.Похил. О механизме гороения бездымных порохов. Ж. физики горения и взрыва, 1953, вып.2, с. 181.
- H.H. Семенов. Тепловая теория горения и взрыва. Успехи физ. наук, 1940, т.23, N3, c. 251, ч.1, т.24, N3, с. 433,ч.2.
- Я.Б. Зельдович. Теория предела распространения тихого пламени. ЖЭТФ, 1941, т.11, вып.1, с.159−168.
- Я.Б. Зельдович. Теория горения и детонация газов. М., Изд-во АН СССР, 1944, с. 71.
- Я.Б. Зельдович. К теории распространения пламени. ЖФХ, 1948, т.22, вып. 1, с. 27−48.
- Д.А Франк-Каменецкий. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М., Изд-во АН СССР, 1947. 3-е изд., Наука, 1987, 491 с.
- Б.В.Новожилов. Скорость распространения фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе. Доклады АН СССР, 1961, т.141, N1, с.151−153.
- Б.И.Хайкин, А. Г. Мержанов. К теории теплового распространения фронта химической реакции. ФГВ, 1966 г., т.2., № 3,с.36−46.
- И.С. Любченко. К теории теплового распространения пламени в конденсированной среде. Инж-физ. ж., 1968, т. 14, N5, с.849−850.
- С.С.Новиков, Ю. С. Рязанцев. О существовании и единственности решения системы уравнений тепловой теории горения. Ж. прикладной механики и технической физики, 1965, N4, с.86−88.
- А.Г.Мержанов, Б. И. Хайкин. В сб. Теория волн горения в гомогенных средах. Черноголовка, 1992, с.75−76.
- Э.И. Максимов, А. Г. Мержанов. Об одной модели нелетучих взрывчатых веществ. Доклады АН СССР, 1964, т.157, N2, с. 412−415.
- Э.И. Максимов, А. Г. Мержанов. К теории горенияьконденсированных веществ. ФГВ, 1966, 2, № 1, с.47−58.
- A.G. Merzhanov. The theory of stable homogeneous combustion of condenced substances. Comb, and flame, 1969, v.13, N2, p.143.
- А.Г. Мержанов. СВС-процесс. Теория и практика горения. Препринт ОИХФ АН СССР, Черноголовка, 1980, 31 с.
- А.Г. Мержанов. Новые элементарные модели горения 2-го рода. Доклады АН СССР, 1977, т.233, N6, с. 1130−1133.
- Э.И. Максимов, А. Г. Мержанов, В. М. Шкиро. Безгазовые составы как простейшая модель горения нелетучих конденсированных систем. ФГВ, 1965, t.1,N4, с. 24−30.
- А.Г. Мержанов. О роли диспергирования при горении порохов. Доклады АН СССР, 1960, т.135, N6, с. 1439−1441.
- А.Ф. Беляев, H.H. Бахман. Горение гетерогенных конденсированных систем. Наука, 1967, 22 6 с.
- В.А. Струнин, А. Н. Фирсов, К. Г. Шкадинский, Г. Б. Манелис. Стационарное горение разлагающихся и испаряющихся конденсированных веществ. ФГВ, 1977, т.13, N1, с. 3−9.
- Я.Б. Зельдович, Г. И. Баренблатт, В. Б. Либрович и др. Математическая теория горения и взрыва. М., Наука, 1980, 480 с.
- А.П. Алдушин, Т. М. Мартемьянова, А. Г. Мержанов, Б. И. Хайкин, К. Г. Шкадинский. Распространение фронта экзотермической реакции в кондесированных смесях при взаимодействии компонент через слой тугоплавкого продукта. ФГВ, 1972, т.8, N2, с.202−212.
- Hardt А.P. and Phung P.U. Propagation of gasless reactions in solid -I. Analytical study of exothermic intermetallic reaction rates. Combust. Flame, 1973, V.21, N1, pp.77−79.
- А.П. Алдушин, Б. И. Хайкин. К теории горения смесевых систем, образующих конденсированные продукты реакции. ФГВ, 1974, т.10, N3, с. 313−323.
- А.П. Алдушин, А. Г. Мержанов, Б. И. Хайкин. О некоторых особенностях горения конденсированных систем с тугоплавкими продуктами реакции. Доклады АН СССР, 1972, т.204, N5, с. 1139−1142.
- Б.И. Хайкин. К теории процессов горения в гетерогенных кондесированных средах. В сб. Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, 1983, с.227−244.
- А.П. Алдушин. Теоретическое исследование горения гетерогенных систем с твердофазными продуктами реакции.Диссертация. Черноголовка, ОИХФ АН СССР, 1974, 157с.
- А.П. Алдушин. Б. И. Хайкин, К. Г. Шкадинский. Влияние неоднородности внутренней структуры среды на горение конденсированных смесей реагентов, взаимодействующих через слой продукта. ФГВ, 1976, т, 12, N6, с. 819−827.
- С.А. Рашковский. Статистическая модель горения е, гетерогенных смесей. ФГВ, 1992, т.28, N6, с.17−24.
- Е.А. Некрасов, В. К. Смоляков, Ю. М. Максимов. Математическая модель горения системы Ti-C. ФГВ, 1981, т.17, N5, с.39−46.
- Nekrasov, Е.А., Tkachenko, V.N., and Zakirov, А.Е. Diffusive combustion of multi-component gasless systems forming multi-phase products. Combust. Sci. Tech., 1993, V.91, pp. 207−223.
- Б.М. Хусид, А. Г. Мержанов. Структурные превращения при безгазовом горении гетерогенных систем с плавящимися металлическими реагентами. Доклады АН СССР, 1988, т.298, N2, с.414−417.
- В.М. Шкиро, И. П. Боровинская. Капиллярное растекание жидкого металла при горении смесей титана с углеродом. ФГВ, 1976, N6, с.945−949.
- Александров В.В., Корчагин М. А., Болдырев В. В. Механизм и макрокинетика взаимодействия компонентов в поршковых системах. Доклады АН СССР, 1987, т.292, N4, с. 879−881.
- Александров В.В., Корчагин М. А. О механизме и макрокинетике реакций при горении СВС-систем. ФГВ, 1987, т.23, N5, с. 55−63.
- Kanury, A.M., «A kinetic model for metal+nonmetal reactions». Metall. Trans. A, 23A, 2349 (1992)
- Cao.G., Varma, A.,"A new expression for velocity of the combustion front during self-propagating high-temperature synthesis." Combust.Sci.Tech., 102,181 (1994).
- E.B. Околович, А. Г. Мержанов, Б. И. Хайкин, К.Г.-?f
- Шкадинский. Распространение зоны горения в плавящихся кондесированных смесях. ФГВ, 1977, N3, с. 326−335.
- Околович Е.В. Горение гетерогенных систем с плавящимися негазифицирующимися компонентами. Кандидатская диссертация, Черноголовка, ОИХФ АН СССР, 1982, 128с.
- С.Г. Вадченко, А. Г. Мержанов. Гетерогенная модельраспространения пламени. Доклады АН СССР, 1997, т.352,N4, с. 487−489.
- А.Г. Мержанов. Распространение твердого пламени в модельной гетерогенной среде. Доклады АН СССР, 1997, т.353, N4, с. 504−507.
- Brezinsky К., Gas-phase combustion systhesis of materials.//Twenty-Sixth Symposium (International) on Combustion Institute, 1996, pp. 1805−1816.
- A. Varma, A. Rogachev, A. Mukasyan, and S. Hwang. Combustion Synthesis of Advanced Materuals: Principles and Applications.// Advances in chemical engineering, vol.24, pp.79−226, 1998 .
- Merzhanov A.G. Solid Flames: Discoveries, Concepts, and Horizons of Cognition. Combust.Sci. Tech. v.98, N 4−6,pp.307−336.
- И.С. Гордополова, А. А. Ширяев, В. И. Юхвид. Влияние давления на состав конденсированных и газообразных продуктов горения в системах окисел металла-алюминий. Препринт ОИХФ АН СССР, 198 9, Черноголовка, 20 с.
- Новиков Н.П., Боровинская И. П., Болдырев В. В. Горение смеси молибдена и бора в присутствии активных добавок. ФГВ, 1977, т.13, N3, с.342−348.
- Бабкин С.Б., Блошенко В. Н., Боровинская И. П. К вопросу о механизме массопереноса при горении СВС-системы Мо+В. ФГВ, 1991, т.27, N3, с.74−80.
- А.Г. Мержанов, А. С. Рогачев, А. С. Мукасьян, Б. М. Хусид, И. П. Боровинская, Б. Б. Хина. О роли газофазного переносапри горении системы Та+С. ИФЖ, 1990, т.59, N1, с.1−13.
- Рогачев А.С. Динамика структурных превращений в процессах безгазового горения.// Докторская диссертация. 1994, Черноголовка, 276 с.
- Kashireninov О.Е., Yuranov I.A., A DMS kinetic study for the boron oxides vapor in the combustion front of SHS system Mo+B. Twenty Fifth Symp.(Inter.) on Combustion, Pittsburg, PA: The Combustion Inst., 1994, pp.1669−1675.
- Kashireninov O.E.//High Temperature Synthesis of Materials. M. Serio, D. Cruen, K. Malhortra, Eds., ACS Symposium Series, ACS Books Publ., Washington, DC, 1997.
- А.А. Фомин, И. А. Юранов, А. А. Ширяев, O.E. Каширенинов. Модель безгазового горения в системе Та+С. Химическая физика, 1996, т.15, N7, с. 150.
- Shiryaev, A.A. Thermodynamics of SHS processes. Intern. J. SHS 1995, V.4, N4, pp.351−362.
- Штесссель Э.А., Дорожевец И. Н. Горение гетерогенных конденсированных систем при наличии химических транспортных реакций. ФГВ, 1990, т.26, N1, с. 59−67.
- Kostogov, Е.Р., and Dorozhevets, I. N, Int. Self-Propagation High-Temp. Synth., 1992, 1(1), pp.55−63.
- Дорожевец И.Н., Штессель Э. А. Роль поверхности контакта при горении гетерогенных кондесированных систем. ФГВ, т.27, N6, с. 33−40.
- Дорожевец И.Н., Костогоров Е. Г. Тепловой взрыв в СВС-системах с учетом химического газового транспорта. ФГВ, 1993, т.29, N5, с.45−51.
- Ю.Л. Плинер, С. И. Сучильников, Е. А. Рубинштейн. Алюминотермическое производство ферросплавов и лигатур. М., Металлургиздат, 1963, 175 с.
- Ю.Л. Плинер, Г. Ф. Игнатенко, С. И. Лаппо. Металлургия хрома. М., Металлургия, 1965, 183с.
- Ю.Л. Плинер, Г. Ф. Игнатенко. Восстановление окислов металлов алюминием. М., Металлургия, 19 67, 248с.
- Р. Дуррер, Г. Фолькерт. Металлургия ферросплавов. Пер. с нем. М., Металлургия, 1976, 480с.
- Н.П. Лякишев, Ю. Л. Плинер, Г. Ф. Игнатенко, С. И. Лаппо. Алюмотермия. М., Металлургия, 1978, 424с.
- М.А. Маурах, B.C. Митин. Жидкие тугоплавкие окислы. М., Металлургия, 1979, 287с.
- В.И. Юхвид. Процессы горения и фазоразделения в СВС-металлургии. Препринт, Черноголовка, 1989.
- В.И. Юхвид. Горение конденсированных двухкомпонентных систем с пространственно разделенными компонентами. ФГВ, 1982, т.18, N5, с.26−32.
- В.И. Юхвид, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов. Влияние давления на закономерности горения плавящихся гетерогенных систем. ФГВ, 1983, N3, с. 30−32.
- С.А. Каратасков, В. И. Юхвид, А. Г. Мержанов. Закономерности и механизм горения плавящихся гетерогенных систем в поле массовых сил. ФГВ, 1985, N6, с. 41−43.
- A.B. Дворянкин, А. Г. Струнина, А. Г. Мержанов. Устойчивость горения термитных систем. ФГВ, 1985, N4,с.44−47.
- И.П. Боровинская, Н. П. Новиков. Синтез боридов из окислов в самораспространяющемся режиме. В сб. Процессы горения в химической технологии и металлургии, Черноголовка, 1975, с.131−136.
- Физические величины. Справочник. Энергоатомиздат, 1991, п/ред И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова, 1232 с.
- Юхвид В.И. Структурная динамика систем окисел металла-алюминий-углерод в процессах горения и химического превращения. В сб. Проблемы структурной макрокинентики, Черноголовка, 1991, с. 108−123.
- Баграмян А. Р., Мамян С. С., Юхвид В. И., Боровинская И. П., Мержанов А. Г. Исследование закономерностей синтеза литых карбидов хрома в режиме горения методом численного эксперимента. Препринт, Черноголовка, 1979, с. 1−19.
- А.Р. Баграмян, С. С. Мамян, В. И. Юхвид, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов. Исследование возможности образования бинарных карбидов в системе титан-хром-углерод. Препринт ОИХФ АН СССР, Черноголовка, 1980, с.1−16.
- Б.И. Хайкин, С. И. Худяев. О неединственности температуры и скорости горения при протекании конкурирующих реакций. Доклады АН СССР, 1974, т. 245, с. 155−158.
- М.Б. Боровиков, У. И. Гольдшлегер. О неединственности стационарной волны горения при протекании конкурирующих экзотермической и эндотермической реакциях. Препринт ОИХФ АН СССР, Черноголовка, 1984, с .5.
- Г. В. Самсонов, Т. И. Серебрякова, В. А. Неронов. Бориды. М., Атомиздат, 1975,
- Новиков Н.П., Боровинская И. П., Мержанов А. Г. Термодинамический анализ реакций СВС. Веб. Процессы горения в химической технологии и металлургии, с. 17 4−18 8.
- Мержанов А.Г., Боровинская И. П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений. Доклады АН СССР, 1972, т.204, N21, с. 366−369.
- Блошенко В.Н., Бокий В. А., Мержанов А. Г. Механизм самоочистки от примесного кислорода при горении смеси порошков молибдена и бора. ФГВ, 1988, т.24, N2, с.102−111.
- Yuranov I.A., Fomin A.A., Shiryev F.F., Kashireninov O.E. Chemical model for solid phase gasless combustion of
- SHS system Mo+B. j. Mater. Synthesis and Processing, 1994, v.2, N4, pp. 239−246.
- Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. Москва, 1971, с. 73.
- Котельников Р.Б., Башлыков С. Н., Галиакбаров З. Г., Каштанов А. И. Особо тугоплавкие элементы и соединения. Справочник. Москва, Металлургия, 1969, с. 131.
- Гремячкин В.М., Истратов А. Г., Лейпунский О. И. К теории горения металлических частиц. В сб. Атомиздат, 198 0, 17 6 с.
- Маслов В.М., Боровинская И. П., Мержанов А. Г. Экспериментальное определение максимальных температур процессов самораспространяющегося высотемпературного синтеза. ФГВ, 1978, т.14, N5, с. 79−85.
- C.L. Yeh and K.K.Kuo. Ignition and combustion of boron particles, j. Progress in Energy and Combustion
- Science.v.22,pp.511−544,199 6.
- Шкиро В.M., Нерсисян Г. А., Боровинская И. П. Исследование закономерностей горения смесей. ФГВ, 1978, т.14, N4, с. 58−64.
- Шкиро В.М. Закономерности и механизм процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в гетерогенных системах .// Кандидатская диссертация, 198 7, Черноголовка.
- С.Г. Вадченко, С. Н. Буравова, М. В. Елисеев, Ю. М. Григорьев. Высокотемпературное взаимодействие тантала с монооксидом углерода. Препринт, Черноголовка, 198 9.
- В.М. Шкиро, Г. А. Нерсисян. О структуре колебаний при горении смесей Та+С. ФГВ, 1978, N1, с. 149−151.
- Шкадинский К.Г., Хайкин Б. И., Мержанов А. Г. Распространение пульсирующего фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе. ФГВ, 1971, t.7,N1, с.19−28.
- Фирсов А.H., Шкадинский К. Г. О горении безгазовых составов при наличии теплопотерь. ФГВ, 1987, N3, с. 46−52.
- В.М. Шкиро, Г. А. Нерсисян, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов, В. И. Шехтман. Синтез карбидов тантала методом СВС. Порошковая металлургия, 1979, N4(196), с.14−17.
- Е.М. Larson, Joe Wong, J.B. Holt, P.A. Waide, G. Nutt, B. Rupp, and L.J. Terminello. A time-resolved diffraction study of the Ta-C solid combustion system.// j. Materials Research, July 1993, v.8, N7.
- Дергунова B.C., Левинский Ю. В. и др. Взаимодействие углерода с тугоплавкими металлами. М., Металлургия, 1974, 286 с.
- Ивлева Т.П., Мержанов А.Г, Шкадинский К. Г. О закономерностях спинового режима распространения фронта горения. ФГВ, 1980, т.16, N2, с. 3−10.
- В. Зайт. Диффузия в металлах. М., ИЛ, 1958, 381с.
- Эмануэль Н.М., Кнорре Д. Т. Курс химической кинетики. М., Высшая школа, 1969, 400с.
- Павлов Б.В., Повзнер А.Я.// жур Вычислительной математики и мат. физики.1973,т.13, N4, с. 1056.
- Вольперт А.И., Гонтковская В. Т. Озерковская Н.И. и др. // Матер. Всесоюзного симпозиума. «Математические методы в химии», Новосибирск, 1973, ч.1. с. 9.
- Азатян В.В., Коган A.M., Нейгауз М. Г. и др. //Кинетика и катализ, 1975, т.16, с. 577.
- Полак Л.С., Гольденберг М. Я., Левицкий Л. Я. Вычислительные методы в химической кинетике. М., Наука, 1984, с. 279.
- Л.С. Полак, П. А. Сергеев, И. Л. Эпштейн. Применение численных методов интегрирования жестких краевых систем в задачах физической и химической кинетики. В сб.
- Математические проблемы химии. 4.1, Новосибирск, 1975, с.13−19.
- Абрамов A.A., Андреев В. В., жур. Вычислительной математики и мат. физики. 1963, т. З, N2, с. 35.
- Применение вычислительной математики в химической и физической кинетике. Под ред. JI.C. Полак, М., Наука, 1969,
- Математические проблемы химии. Новосибирск, 1975, с. 67.
- Ивлева Т.П., Шкадинский К. Г. Алгоритм построения подвижной, неравномерной, адаптирующейся к решению расчетной сетки. Информ. бюл. Госфонда алгоритмов и программ СССР 1979 N1(27), с.18−19.
- К.Г. Шкадинский, Б. И. Хайкин, А. Г. Мержанов. Распространение пульсирующего фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе. ФГВ, 1971, т.7, N1, с.19−28.
- К. Г. Шкадинский, Н. И. Озерковская, В. В. Чернецова.
- О численном решении «жестких» краевых задач гетерогенной химической кинетики, ж. Химическая физика, 1991, т. 10, N 10, стр. 1437−1439.
- К. Г. Шкадинский, В. В. Чернецова, В. И. Юхвид. Математическое моделирование горения трехкомпонентных СВС-систем. Инженерно-физический журнал, 1993, т. 65, N 4, стр. 455−460.
- К. Г. Шкадинский, Н. И. Озерковская, В. В. Чернецова.
- О нестационарных режимах распространения твердого пламени при газотранспортном механизме химического взаимодействия. ДАН РАН, 1997, том 355, N 2, стр. 211−213.
- К. Г. Шкадинский, Н. И. Озерковская, В. В. Чернецова. Фронтальный режим экзотермического превращения тугоплавких конденсированных составов. ФГВ, 1998, т. 34, N3, стр.77−83.
- К.G. Shkadinsky, N.I. Ozerkovskaya, V.V. Chernetsova. The gas-transport makrokinetic mechanism in the solid flame. 4-th International Symposium on Self-propagating High-Temperature Synthesis. Toledo, Spain, October 6−9, 1997. Book of ABSTRACTS, p.34.
- В. В. Чернецова, H. И. Озерковская, К. Г. Шкадинский. Высокотемпературное взаимодействие тантала с углеродом во фронте СВС.(послана в печать в ж. Химическая физика)