Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Б настояв!ос время такие металла), как а;)юминий, маГпяй, п)0)копии, бо1), титан акти)гпо ие)пользуются в качестве аффективных добавок н явля)отея активпымп компонентами ракетных топлив и пнротсхгн! и;ских составов. Исполь;)овапис алк)минни и мапгяя привело к повьнпснив внсргосмкости тоги)нв, росту !"корости нх торс)гпя и удельного импульса, к увеличения) далынкти полста ракет)п н улуч)псин)о сс весовых характеристик.
В то жс время применение дисперсных поро)иков металлов в ТРТ привело к усложпспгпо волны горения, появлспи)о зопь! Горения копдснспрОвапнь)х настин в выс)жотсмпсрат' рпОм ГазОфазпОМ пОжнос продуктов сго1ноп)я )юор! апичсского Окислителя и снизу )опа)!'О„бо! атых кнслородсодсржа)циьо! соединениями.
Гс))и время прсбыва)пгя час!ни металла а каморе ракетного двиГатгля мспьпи' врсь)спн их полпоГО сГОрання, тО ПОзпикгнот химнчсскис потери РДТТ. Снспнфнчсской особе)гиогтыо )орски)я ысталли!П)рованных ракетных топл)гв является наличие, наряду с химически)о!. лвухфазных )ют( рь в РД, Вожгикаки)спх вследствие скорое пи)го запаздыв))- пня ксигдснспрованных частип окисей металлов по отпогисник! к газое1ипп)ыы п1и)лук)ам сгорания 11аличис хим)пюгкпх я двухфазных потерь снижает зффюсгпвность ныи)льзовыгня ккталлов в ханство янсргстич)тьнх добавок ыб Го ение несточиоп пос Механизм горения ипдивидуальнь1х частиц в газовой среде весьма сложен и зависит как ат свойств самих металлов, так и ат температуры, давления и состава окислителъиой среды.
Необходимым условием диффузионного режима горения частиц металлов (рис.1) является превышение температуры кипения окисл» пад температурой кипения самого металла. В этом случае пары металла вступают в реакцию с газообразным акислитслем иад расплавленной поверхностью частицы. Напротив, ссли температура кипения иеталла вь1ше температуры кипения окисла, та реакция окисления-горения происходит на поверхности частицы металла. При определенных условиях оба указанных режима могут наблюдаться при нагреве частицы одного и того жс металла.
Например, если частицы алюминия находятся в высокотемпературной среде с высоким акислитсльиым потенциалом, то нх горение происходит по диффузионному парафазпаму механизму. Если же температура среды недостаточна высока (менее !500 К), а концентрация кислорода невелика (менее 5-7 аб.ге), та окисление-горение частицы происходит на ее поверхности, включая промежуточные стадии: А1+ А!2Оз -+ А!О+ А!2О-х А12Оз.
В пиротехнических составах металлы и их соединения являются осиовиыии компонентами, Наличие металлов приводит к повышению температур горения и тепловыделения, а также позволяет получить широкую гамму цветовых эффектов (фейерверки, аэрозоли, цветные дымы) и ряд других специфических эффектов. ° Полол П.Ф., Беловол А., Ф!ххховЮ В., Логохев В С., КоротковА.М. Горениепорошкообреэхых метвллоа в ххгпеных срелвх.
-Мк Нвухе, 1972. Ю.В. Фролов ГРфПММР МшСТЙЦМОМЙ~МОш — горение с измспяющимися ва времени характеристиками, такими как скорость горения и т.п, ГН происходит при переменном давлении (и др. переменных условиях). При быстром (по сравнению са временем перестройки прогретого слоя) изменении давления (или др. условий) ГН при мгновенном значении давления существенно отличается от горения стациоиарнога по скорости распространения и лр. характеристикам.
Особенно сильно изиеиепис давления влияет па горение конденсированных топлив (порах, твердое топливо), так как конденсированные топлива имеют относительно большое время персстрайки прогретого слоя (это время пропарционалыю удельной массс вещества). К принципиальна исстациаиарпым явлениям относятся: зажигание, неустойчивость горения стационарного, автоколебательиае Го ше очагоао-птласи хюпыс горение, предслы горения (пределыгый> диаметр, прелельпая концентрация), затухание горения при быстром спаде давления, переход горения с одного режима на другой, например, переход от послойного кондуктивпого горения пористых или порошкообразных топлив на конвектив>гы>Ъ режим распространения, переход от ламинарного горения газообразных и >килких топлив на турбулентный режим, перехоп горения во взрыв н детопаци>о.
Нсстациопарпымн процессамн являются проскок газового пламени в горелку нли лолводящие трубки, срыв газового пламени с пламедержателя или с горелки. ° Зельоооич й Б., Леинунгкнл О, И., Лнлроагьч В Б. Теория оесгапиопарпого горелая пороха. — Мл Паука, 1975; Поаожнлоо Б.Б, Несгмшоиарпое гореппс тасрдых р гксткых топлиа. — М.. Наука, 1973; Лагонг Б., >Ьгьбе Г Горские, пламя и аарыаьг а го>ах. — Мх Мпр, 1968. Л.М. агарголггн Горвиме очагово-пушсирующей-механизм, наиболее отчетливо проявлякнцийся при горении в пестационарном режиме, например прн спаде давления, когда возмо>кно погасанис горящего топлива, по может набл>г>даться н при постоянном давлении.
Прн этом поверхность горения монсст рассматриваться как система взана>одействующих, горящих несяцхронно с существенно отличзюшимися скоростями отдельных очагов, обычно име>ощих неправильну>о форму. В процессе горения очаги возникают и исчезают с некоторой периодичностью, опредсляемой составом твердого топлива и условиями окружакнцей срслы. Появление очагов носит вероятностный характср. Экспернмспталыю установлено, что у погашенных образцов тверлого топлипа поверхность горения имеет ячеисту>о структуру. Впервые понятие ГОП было введено К.И.
Сипасвым и развито в дальпсйшсл> в работах В Н.Марн>акова. Под отлсльным очагом понимается совокупность части конпснсированной фазы с соотвегствующим прогретым и реакционным слоями и очага пламени, находящегося пспосрсдствегп>о пап поверхностью горсния. Размер очагов в зависимости от условий эксперимента составляет от нескольких миллиметров до десятка микрон (и 10-15 раз болыпс характерной толгцины прогретого слоя топлива); скорость горения очага меняется со временем от минимального значения ло максимального и вновь спадает до минимума. Прн этом выгорает слой топлива в сотни микрон, а частота пульсаций составляет от нескольких единиц до сотен герц.
Рял авторов связывает пульсиру>ощий характер режима горешгя с образованием при горении н сносом углеродистого каркаса. Согласно прелставлсниялг, развитым в работе Г. В,Мелик-Гайказова, совокупность 148 Го ннс зпс гссмкнх гете осенних конденсн разиных снстем горящих очагов на поверхности горения образует бесконечный кластер Прн погасании такой кластер разрушается, Очагово-пульсирующий механизм горения конденсированных веществ может быть использован для описания пульсирующего горения твердых топлив. ИСниаеа Кяв Очаково-пулъснруюгцес горспнс ннтроцеллюлозных порохов /,' В кпк Всссоюз. Снмпознум по горенню н взрыву: Тез.
локл, — Мл Наука, 1968.— С.59- 83; Марюаксе В.Х. Параметры стасово-пульснруююего режиме горская ннт. роглнцсрннового пороха У / Хнмнческая фнзнка, — 1987. — Т.6. — га4 — С.5%-537, Маржакое В. 77, Лналнз повторного воспламенення пороха после спада давления с позяцнй очагово пульснруююсго мсханнзма горепьы у Феезнка горенка н взрыва.— 1991. -Т.27. -7о1. — СЛ 2 — 18, Мелик-Гайказое Г. В, Крнтнческне явления прн торсннн конденсированных всенеств,г Фнзнка горения н взрыва — 1993. — Т.29— Мг!.
— С.3 — 9. А. 77.ликнк Горение энергоемких гетерогенных хонденсиро- ВаННЫХ СНСТЕМ (ЭГКС! — НЛаня. Пламя — высокотемпературная светящаяся зона волны горения, э которой происходят химические реакции с высоким энерговыделением. П.
располагается над поверхностью горения. Если в эту зону попадают предварителыю перемешанные продукты деструкции нли исларения компонентов, то П. будет однородным. При наличии диспергнрования с поверхности горения конденсированных частиц 1,алюминия, магния, углерода н т.п.) П. становится неоднородным, двухфазным. Поскольку продукты сгорания ЭГКС состоят нз газов н конденсированных частиц, параметр «температура пламени» приобретает некоторую условность. Температура газов в П. всегда ниже температуры конденсированных продуктов. Наиболее высокая температура, близкая к термодинамически равновесной„соответствует ядру П. Температура П, пиротехнических составов зависит от эптальпии образования исходных компонентов и продуктов п орания, их теплоемкости, условий горения н расширсния газа. Цвет П.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
