Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Такой режим, как правило, паблюлается в кал1ерах сгорания небольших размеров. в условиях низких давлений при быстрой звакуацпи продуктов сгорания и прп низких температурах окружа1ощей среды. В атой ситуации главпым явллется взаимодействие двух объектов-полости камеры сгорания и поверхности горящего топлива, представляющей собой колебатсльцую систему с бесконечным числом степеней свободы (в каждой точке поверхности твердого топлива скорость горения и температура испьгтывают колебания). Давление в полузамкпутом объеме между циклами горсиия обычпо снижается ло значений, близких к давлепито окружа1ощей среды, и иногда иаблюдается «свистящее» горспвс, характеризующееся неполным сгораписм топлива.
Во время очередиой вспьппки топлива сила излучепия в несколько раз выше, чем при сгорании в равпомерпом режиме; при этом паблюластся подъем давления, существенно превьппающий нормальный уровень, В отдельных случаях при повьппении давления, прп котором проводится сжигание образца, одна вспьппка накладывается па другую, и горение уже может восприниматься ках равномерное. Имеется достаточно мпого качественных объяснений описываемого явления. В ракстиых двигатслях такое явление объяспяетсл воспламенением погас1нсго пороховото Го пне езопапснос ген заряда из-за разогрева его поверхности теплом, запасенным в оставшихся горячих продуктах сгорания, и излучением от горячих элементов конструкции камеры.
В рамках одномерной нестационарной теории горения пороха повторное воспламенение объясняется конкуренцией двух процессов — тепловыделения в реакционном слое к-фазы и теплоотвода вглубь пороха. ГП объясняется также неодновременным въпоранием компонентов твердого топлива и может быть связано с очагово-пульсиру>ощим горением конденсированных веществ.
и Зезьдовгсе я.Б. К теории горсння пороков и взрывчатых веществ,'/ Журн. акоп. и теорет, фпзпкп.-1942, — Т,!2. — Вып.11 — 12 — С 498 — 524; Игадяхнн Ф.!7. Закономерцостп пуявспр>оощего гореппя гетерогенных спстем у Труди 21 Мсскдугсародного Пнротехппнсского Семппара. Москва, 11 — 1 5 сентября 1995 г.
— С 557 — 575, Е>с Енса, Е., Р>чсе Ев Ис. анс! ЗсссаснегугеЫ ИХ. гс Со Ег!Нога, Хопйсаг>у Виго!из аин Сосаьозиоп 5!аь|!ну о1' зо!!с! Ргорс!!апгз сссс А1АА Ро>лгсзз !п Акгооав1>сз аос! Аегооаанст, Но!.143, А1АА, цсазщпвтоп, 1.С, ЕЕЯ.А., 1992. — 875 рз Итар>иаков В.о. Анализ повторного воспяамспення порока посяе спада давяснпя с позиций опатово.пульсирующего механизмапсрсння Физика гореппя нвзрыва. — !991. — т 27. -Ие!.
— С.12- !8 Л.!ЕЛуини ГО~йннн ннзОннненОО. Резонансным (нестабильным, вибраПнонпъгм) горспнсм твердого топлива в ракетном двигателе или другом устройстве принято называть такое горение, когда в камере сгорания раззнпзюгся высокочастотные регуллрныс колебания давления, приводящие обычно к искажению расчетной кривой давление-время н различного рода пару1псниям внутрикамерпого процесса: к снижению удельного импульса топлива, резкому усилепшо (вплоть до разрушения двигателя) или ослаблени>о (вплоть до затухания топливного заряда) шгутрнкамерпого процесса, повьпиеппому разгару теплоизоляции камеры и сопловога вкладыша двигателя, а также к интенсивным вибрациям стенок камеры сгорания, в рсзультате которых может выходить из строя система управления или демонтироваться боевая часть ракеты на траектории (см.
такжс Горение автоколебатсльпос). ГР проявляется, э основном, па зарядах, имеющих внутренний капал. При этом высокочастотные колсбапия давления, как правило, соотвстствугот тангепцнальиым нли продалы!ым акустическим мадам. Современные способы устранения ГР базируются па двух основных подходах, предусматривающих оптимизацию рецептуры топлива или использование для гашения колебаний элементов конструкции двигателя и топливного заряда.
Н, АЕ П с>сск сссс 1вэ Го нно отоцноно нон э О~эвинв ктОННОНИИИОе — горение, распространяющееся с постоянной скоростью с неизменным профилем температуры н концентраций. Этот профиль называют волной горения. ГС является предельным случаем нестационарного горения и устанавливается при длительном поддержании постояпиымн внешних условий (давление и др.). ГС является фундаментальным понятием для теории горения.
Прн медленном (по сравнени1о с характерным временем ГС-временем сгорания прогретого слоя) изменении давления происходит квазистациопарцос горение, т,е, горение, близкое к стационарному при каждом значении давления. При квазистационарном горении зоны горения усцева|от церестронться в новых условиях, приближаясь к состоянию в ГС. Л, М.
ЭХ нрголон э О$>ФИИЙ З~ЭОЗИОННОФ вЂ” процесс ускорения или замедления горения твердого топлива под воздействием прогска1ощнх пад поверхностью горения газообразных веществ. Непосредственной причиной как ускорения, так и замедления процесса выгорапия твердого топлива является тепловой поток, поступакнцнй из газовой фазы в конденсированную.
Если под воздействием внешних факторов градиент температуры па границе нпродукты сгорания — копденсированпан фаза» растет— скорость горения увеличивается; если уменыпается — уменьшается и величина скорости горения. Л. Лт.линанон ВОРОНИН В ДйтОНННИЮ ИОРЕКОа — процесс, в ходе которого происходит смена одного устойчивого режима расщюстрапения химического превращения (нормального послойного горения) другим (детонацией), отличающимся гораздо более высокими скоростью и давлением. ПГД осуществляется через ряд проме:кугочпых стадии: обгячпо выделяют конвективнос горение (в случае жидких В — турбулентное горение) и низкоскоростную детонацию, которые последовательно сменяют друг друга, обеспечивая формирование ударной волны, способной инициировать и поддерживать развитис экзотермической реакции, Стадии различаются механизмами инициирования химической рсакпии и переноса энергии в волне горения от продуктов горения к исходному материалу, а также уровнями скорости распространения к давления.
Лишь немногпс энергетические материалы, относящиеся к нницнирующим ВВ, дают самопроизвольный ПГД при зажигании открытого заряда па атмосфере. Для Го ення геомег нчеганй заноя подавляющего большинства материалов ПГД реализуется липп при наличии оболочек или других условий, ограничивающих свободный отток продуктов горения и поддержнвшощих рост давления в исходном очаге горения. Склонность материалов к ПГД существенным образом зависит, помимо природы материала, от разнообразных факторов, вкл>оная диспсрсность материала, его пористость, влажность и т.д.
Важцук> роль играет масса материала, вовлеченного в аварийное горение: увеличение этой массы повьппает опасность ПГД. Количественной характеристикой склонности материалов к ПГД является длина прсддетонационпого участка, то есть расстояние от точки поджигания до места возникновения детонации. Чем меныпс эта величина, тем легче горение переходит в детонацгпо.
Для измерения длины прелдстопационного участка разработаны несколько методов, которые различаются, в основном, размерами оболочки, в которую помсщают исследуемый материал. Типичнгяе зпачегшя длины преддетонациоцпо«о участка для зарядов с плотностью, близкой к насыпной, составляют порядка ! см для моп1ных вторичных ВВ типа тапа и гексогена и порядка 1 м-для промышленных ВВ. ° Беляев А. Ф. „Бооолев В.К., Коромвов А.И., Сул>емов Л.Л,, Пуйяо С.В.
Переход горенна конденсированных енетеи во варь>в. — Ь1 . Иаухо, 1973. В.С.ЕГ>мовааа Гезреярвя гяометрияесянй зэком — это гипотеза, прсдполагающая, что топливо, в частности пороховой заряд, одновременно воспламеняется по всей поверхности и каждое отдельное зерно этого заряда горит параллельными слоями, Пороховые зерна, составляющнс заряд, имеют строго одни и тс жс размеры н правильную форму, ограниченную либо псресека>ощимися под прямыми углами параллельными плоскостями, либо поверхностями вращения, оси которых или совпадают, или расположены параллельно друг другу, ГЗГ позволяет установить связь между сгоревшей к данному моменту времени отпоситслъной толщиной пороха г = е >г г1 (в-толщина сгоревшего слоя порохового зерна, а> — начальная толщина порохового зерна), сгоревшей частью зсрна>р = Л / Л1 (Л1 — начальный объем порохового зерна, Л вЂ” объем сгоревшей части зерна) и относительной поверхностью пороха в тот же момент и= 5 / 51 Ы> — начальная площадь поверхности зерна, 5 — площадь поверхности горящего зерна).
Формулы, прсдставляющис этот закон, могут иметь различный вид Например, для рсвктитюго двигателя удобно испольаовать зависимость > =51 схр( — тг,/ 11 ), где 1> — время сгорания заряда, т-козффицис>п формы (гп = 3-для шара). Более общей является формула, предло>конная М.Е. Серебряковым >р = х .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
