Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Ввиду различия свойств материалов и веществ, составляющих, например, смесевое топливо, их выгораиие иротскает с различными скоростями и сопровождается как непрерывными процессами (гетерогенные химические реакции, испарение, сублимация), так и дискретными (диспергированне агломератов металла или связки с металлом). Образование агломератов — тоже результат ГГ. А, М.Лииаяое Ройвение гетерогенных ионденсииованных снстем (Пвч в — ЕГНОМЕфйЦНХ вЂ” процесс укрупнения частиц компонента (как правпло, металла или его соединений) в реакционном слое нли иа поверхности горения ГКС.
Этот многостуненчатый процесс включает стадии накоплештя частиц, установления контакта между ними, слияния контактирующих частиц в единый агломерат и отрыва его от поверхности горения. Стадия накопления частиц для ГКС с жидковязким реакционным слоем происходит за счет гравитационных снл и сил поверхностного натяжения расплава, а нри «сухой» дефлаграцин компонентов-за счет неравномерности выгорания последних и снл гравитации. Это имеет место при относительно малой (менее 15 об.
ге) концентрации металлического горючего, размеры частиц которого по днсперсностн сравнимы с размерами частиц окислителя, а степень их нерсмецтанности достаточно велика. Если частицы металла по размеру много меньше частиц окнслите- ЛЯ, тО ЧаетнЦЫ аГЛОМЕРИРУ1ОЩЕГО КОМПОПЕНта ОиаЗЫВаЮтСЯ В еКаРМанахв между частицами окислителя. Исходная структурная неоднородность в этом случае изначально способствует контактированию частиц. По мерс увсличепия концентрации металла (своде 20 об. Ж) контакты между частицами устанавлнваготся уже в Процессе приготовления образца. После установления контакта между частицами при нагреве происходит их слияние.
Этот процесс протекает в несколько стадий и 1Л) 1 !ОКСО и ~ эггы!Вмх ВОвлсл ~!ээжээвэ)ЭК с)к иэ) )заисит От 1)адиуса '1зстиц, плОпгади пятив ко1г1акта э!С)иду ипми и ПО)псрзттрь! (Рпс, 1). На первой стадии действует механизм поверх)н)сш)ой диффузии . Эи)репоса веп)сства эт вьшуклых участков к вогпутой поверхиости псрюпсика, !вторая стадия паст)ивет пОслс Эпч!ЭПОвгиия В тОчках коптзкта окиспой плшпси.
По закоиам жидковязкого тсчепия э)брав)'- шея сдипая частица гаптелеойразпой формь), Эта стадии весьма 6ыст- (11)я и плОКО ИОддастся ~эсгулироваиик).,"33верп)астся п(эопссс сггадис)! выравиивзшгя формы по диффузиопиому мсхапизму. 1) 1)сгэ льтате глияпия Эи скольких част)п! !)6разув)11 я ю ээоэ)ерзтьк размеры которых мо! ут шш штсльпо превосходить исходи ыс час- ТИ П1Я. Заключитсльиой фазой агломерацишшого процесса является отрыв агломератов от поверхности горепия и диспергировапяе их в зону пламени. Ге)наина сатаиотаииых хсзндаиснисзваиных систем — дисиаф$'и~аааниа, ээвлспис выноса копдепсироваипой фазы при горешш коидеисироваппых систем впервые было Открыто па примере горения гремучей ртути при попижсипом давлении.
Для зпергоемких гетерогсипых коидепсировшшых систем (порохов, ТРТ, пиротехиических составов) с компопептами, отличаюпп1- мпся по степсии и кипетпкс газификации в реакционном слое к-фазы, 1)испе1)гирОвапис — псОтъсмлсмая часть ВОчиы г)э)эеиия. П)эи ГОрюпп1 мсззллизировапиых топлив и порохов диспсргировюппо подвергав)тся часшщы и агломсрать! металлического гор!очего; при горении 6сз- 1!сталлыцээх композиций, частицы комиопептов которых разлага!Отея в широком тсмпературпом диапазоне и по различным кипстичсским закоиам, — частицы мопсе летучего компоисита Примером могут слуз1пть смети горючего-связу)ощсго со сме!Паппым окиелитслсм (псрхлорат аммония и гексогси). Вынос частиц-аглггмсратов в зону пламепи обусловлен тем, по сила действия п~т~ка газообразпых Эгродтк !Ов реакции, О6Т1 кюоших 'шстицы, превьппает сумму их веса и силы сцсплспия между частицами и поверхпостью Э.орспия.
Чем крупнее 'п)стицъ) и сильиес агломс- )ЭЭИПЭЯ, ТОМ ГЭ)айе11 ЭЭИСП! ргпропапис. (ЭР!)пссс Диспср)э)рпвапии т1)удП1! Поддастся количссп)сипым ~)аскетам и Оцеикам, пОскОльк)" фпзи. к'эок ха)и)И!скис характеристики повсрхпости горения и гжиэвог!э но- 11)ка в во:шс горения при высоких темпсратурпых грздисптах, как и',э'!Пило, трздио О1цидслимы 6> илим глтбиса ~~ ыг~етсш глоз Можно шшстатировзть, 1го дис»1ср1шровапис, как и агломсрацпя, в шш:штсльиой мере явллстся фупкцпсй структуры образца, ксшгссшт1ппши трудпо газифпциру1ощлося сиди агломсрирук»цсго) комгюнсита, том»ературы горация и общсго обьсма ойразу~аиспхся в кодс рсакции газов. Ссли ироцсссх агломсрацип спс~сойстипкгг рост тсмпсратуры, пылкая скорость горсиия, малос газовылелшшс, вьи:охая коппс»тра»па труд»олегу кто комис»сита и иовьппспис лавлсппя у повсрхцостп образца, то дкспсргировапис, папротив, возрагтаст прп умспьшс»ии павло»ия и с увеличсиисм скорости горсчшя и газовыдслспия.
дьд Фяслаз ГОНННИН вЂ” ~И~ЕНИН НЙОз'йаН'ГОГО ~ИОН вЂ” зффгктивпая шпрппа тепловой волли, распространяющсйся перед топая химичсскпх рсакций или перед поверх»остью копдсисировапиой фазы при распрострапсиии гс1рсипя. ГПС ()) ойрат»о проиорциопальиа гкорости горация: Г = к и, гдс к - юззффицис»т тсмпсратуро|цх1водиос гп, и — скорость горспия.
ГПС вЂ” важпая характеристика горения. Папримср, критическпй диаметр горения про»ар»по»алсц ГПС, ,ИЗГ Льаьзьлан з ОЙННИФ ДФЦВВФКИВНОН вЂ”.торси»с пороховых и твсрдотопливпсих зарядов, шшпск, зсрси с умсиьшак»цсися»о мере сторшпш повсрхиостыо горо»ив, протскаюгцсс и ршгстиоп илп артпллсрийсьой камсрс ггораспш с умсиьшсписм давлсппя во врсмспи. Дтрсстивио горят, паиримср, сфсри 1сс1спс и цплипдри шскис (6сз ха»алов) пороховыг ша1»1си и зсрпа. л.м зсгяпмкн ГОНЕНИЮ НОНЬФНТИВНОФ вЂ” разповидпость «орсипя твс.рдых ;есргетичсских материалов, обладшощих газопроияцаемси1 пористостыо, при кшпц~ом пламя проиикаст цо порам вглубь матсриала. В ос1иас мехаппзма ГК - копвсктивппя псрслача тспла от газ~к)6разисих продуктов горсипя, фильтрукпцих в поры, к повсрхиостп пор, которая »6сс»1счиваст высокозффсктив»ый»згрсв и восцламспспис .чатсризла.
Б рсзультатс скорость распростраисиия фронта воспламспсиия гю матсриалу во миого раз прсвышаст скорость иормалыи1го послойпого соршпш, коптролирусмого тсилолроводиостсио Ус ловил, при которых рса:шзустся ГК, сцшипт ~ хзрактсриж)вать пореъгымп лсалсииямп, Крити шскос давлспис срыва »»слой»ого торси»я ~ахи ) служит пижисй Пиши»ей ГК: иря дзвлшиш ии кс Рки г:цзс~»1с пс прои»каст в поры, и пористый аисргсти шс"кий матсриал сгорает послойшц в ш1рмальпом рсжимг, р.п зависит от ряда шгрзмстров и, прсждс Го слж кю! )сктвввос в!П))о, т)т дизмстрз иор и уровия скорости поглой)Ного гор! Ния. Г(римгчсскос дзвлспис ггппцпировз!Гия Низкоскоростной дстопзпии ! Рчсл ) можио РассматРивать в кз и)ство ВОРхпсй гРзиипы ! К: пРП До.
Гтижспив этого дзвлыпгя В Волис гор! пия плзстичсскзя волпз с)кз. вия, гс)к рирусмзя фрои!Т)м волны, стзповится способной создавать и поддсржпввть развитис о гогов экэотсрмичсской рсзкции посрсдгтвом схлоиывзппя по!) и сдвтпоп)вх дсфорхтзцп)й В ззвисямости От ) ! Повий и свойств мзтсривлз во )кнпкпы рззли Гпыс режимы ГК. Ч))ии! Гссго пропссс Носит нсстзциопзр)пяй хзрзктср: скорость ГК увсличивзс гся Вслсд зз 1)Остом дзвлспия в:)Оис ГОр! пия. Кромс тггго, В эхспсримсптзх изблгода)отся ГК, скорость которого сохрзиястся прибли,)итсльпо постояппой. посмотря пз рост дзвлспия, з тзкжс квззистзциоизрнь)й пульсирукпций процссс., при котором скорость П< и мзксив)з.)ьпос давление в Вопс горспия псриодичсски юмсияк)тся с опрсдслсппой Гзстотой пря сохряиякицихся посзояи)пями срсдиих зпз иь пиях.
ГК является осповиой стздией пропсссз псрсходз горсиия в дстопацшо, опрсдслякицсй опзснопгь рззвития взрыва при звзрийиых ипцидсптзх с Впсргстичсскими мзтсризлзмп. В тсхиике ГК рсзлитустся п1)и ОГО()го! Яи иорОХОВОГО зс()испииО ззг)ядз В стВОльных ) стзиОВкзх. В Богово))ГЛ., Б)с!Я)лкм)Б К., Ко!))квкооА гб, Бит)счоолз!., г)!кис! .П !)срсквд)срыв)я к!Я)жвсирсвзии))к скстси вп взрыв М ))вукв, 1973И Б. Б. Ерз)слово ГОРФННФ НОНД7НТНННЮР режим горспия, при котором слов псходпого вс)цествз, прилсгзкицис к зопе химических реакций, пзгревзготгя с помопГЫО теплопроводпостп (копдукции). ГК имсст меси) при )орспии твердь)х топлив, порохов, з также псподви)кных или лвп кугцихся лзмипзрио гззообрзвпых н жидких топлив.
Нзпримср, при горсиия угля, полимсров, порохз, газовой смеси в плзмспи бупж"ПОВсхой ГО)х'лки. А М оиокоолик рх)ранна нозффнцнент тавянературнай ч)(мтвнтал(вНС)Стн СКОрОСтм ( к)- . » .; «. о р)гп! Гт)~)опия при иэмс)гспип тсмпсрзт'! ры !И)ряди твс!)!ГОГО топливз пз олпп ГГИ)дус! Р 1з случае, когда п„ис вагин ит От давлспия: )зт у ит,, -1 ге еюк не!ого)ое и !.ТТ н )жпехГж где ит, — скоРосп гоРспиа пРп тсмпсРа)УРс Тм, ит. — скоРость гоРС)гяя при температуре Т! ! Ты — номинальная температура заряда твердом) топлива: Т, — расчстпая тсмпсратура заряда твердого топлива. Иа практике для расчета скорости горения в зависимости от тсмпсратурь! заряда тъсрт)ого топлива имюльзук)тся ампир)гчсскис формулы: В й = ит..
-- — — — ., = иг. СХРКГ, — Ты), ' Й-1Т,, -т~)' 1 где В и 13--вь)пири )сскис ковффициспты, ей = —, =к 8 и Для твердых топлив смсесвого типа агин)синс пи 0,01 --0,03, для баллнститов — 0.003- 0,01. ° Лхаиаеоед.д., дремь)Пил.ГЛ., Гишиа е!.)Т. Теорие Пгжетвих Леяопелея.. Кй Метвнее) веепве, )989. Евя е Г!айьйввввй авй~ййа1йй й СТТ вв 1вса~с))гйй. Впервые пдсю о возможности и необходимости приме)н)пия легких мсталлов и их сосдппспий в качестве горючего в жидкостных ракетных двигателях высказали Ю,В.КО)и!ратх)к и Ф,д.цапдср.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
