Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
450616_27FB3_gusachenko_l_k_teoriya_goreniya_i_....doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
21.04.2019
Размер:
892.93 Кб
Скачать

3.4.7. Нестационарное горение эм и трт.

3.4.7.1. Общие сведения. Около ста лет назад на артиллерийском полигоне проводили опыты по подбору зарядов, и были случаи, когда часть еще не сгоревших полностью пороховых зерен вылетала из ствола орудия и их находили потом на земле. Нужно сказать, что артиллерийские пороха прекрасно горят и при атмосферном давлении, соответствующие экспериментальные точки получают и наносят на линию рис. 28. В описанном случае эта зависимость явно не выполнялась (зерна при выбросе погасли), и причина невыполнения состоит в том, что упомянутая зависимость была получена в стационарных условиях (постоянное давление в каждом опыте) и оказалась непригодна в условиях резко меняющегося давления (когда давление изменилось на несколько тысяч атмосфер туда и обратно за несколько миллисекунд). Существует простой способ оценки применимости стационарного закона горения (50, 51) к нестационарному процессу. Применимость имеет место, если процессы в волне горения успевают подстраиваться к меняющемуся давлению. Иначе говоря, характерное время перестройки волны tw должно быть меньше характерного времени изменения давления tp. Можно считать, что наиболее «инерционная» часть волны горения – прогретый слой - успевает перестроиться, пока волна проходит по веществу путь равный его толщине. Поэтому

tw =  / vw =  / vw2 (72)

В начале и в конце выстрела, когда давление относительно низкое и стационарная скорость должна иметь порядок 0.1 см / с, по (72) получаем tw = 0.001 см2/с / (0.1 см / c)2 = 0.1 с, что гораздо больше времени выстрела. Поэтому на участках подъема и спада давления горение было резко нестационарным, что и привело на спаде давления к затуханию. Следует отметить, что способ «нестационарного» гашения ТРТ резким сбросом давления используется в ракетной технике.

Литература

1. Большая медведица, 2000, №1

2. Т.В. Родионова, Т.В. Солдатов, Ю.Я. Дядин, Химия в интересах устойчивого развития, 1 (1998) 51.

3. А.Г. Мержанов, Э.Н. Руманов. Тепловые процессы типа горения в физике \\ Горение и взрыв (материалы IV всесоюзного симпозиума по горению), М., Наука, 1977.

4. В.Г. Абрамов. Методы теории горения и моделирование химических реакторов. \\ Горение и взрыв (материалы IV всесоюзного симпозиума по горению), М., Наука, 1977.

5. Л.К. Гусаченко, Л.Н. Ревягин, А.В. Филиппов. Особенности горения топлив при наличии узких зазоров. Физика горения и взрыва, 1979, №6

6. V.V. Karasev et al. Formation of charget aggregates of Al2O3 nanoparticles by combustion of aluminum droplets in air // Combustion and Flame 138 (2004) 40-54.

7. М. Фарадей. История свечи. М., Наука, 1980

8. О.М. Тодес, О.Б. Цитович. Аппараты с кипящим зернистым слоем. Л., Химия, 1981.

9. С.С. Новиков, В.Ю. Потулов, С.В. Чуйко. О взаимодействии фронта горения конденсированной системы с гетерогенными включениями / Горение конденсированных систем (труды V Всесоюзного Симпозиума по горению). Черноголовка, 1977, 56-58.

10. Л.К. Гусаченко, В.Е. Зарко. Анализ моделей горения энергетических веществ с полностью газообразными продуктами реакции // Физика горения и взрыва, 2005, № 1.

11. Б.В. Новожилов. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М., Наука, 1973.

12. Я.Б. Зельдович, О.И. Лейпунский, В.Б. Либрович. Теория нестационарного горения пороха. М., Наука, 1975.

1 Холодная алюминиевая частица всегда покрыта тонким слоем окиси. При нагреве алюминий плавится при 660оС и резко (на 30%) увеличивает свой объем. Оксидная пленка расплавится только при 2000о, когда алюминий уже будет кипеть. После этого поверхностное натяжение стягивает пленку в «колпачок», занимающий лишь часть поверхности частицы.

2 Аналогия с кипением – достаточно глубокая. Образуются и пузыри, которые поднимаются на поверхность и при этом вовлекают в хаотическое движение окружающий песок.

3 Это закон Архимеда, и в точной формулировке вместо  должно быть (-а), а – плотность «ожижающего агента». Если слой песка продувается воздухом, а/ << 1, в приведенной выше разности можно пренебречь плотностью воздуха. Но закон Архимеда должен использоваться точно, если, например, в качестве псевдоожижающего агента используется вода.

4 Речь идет о теплообмене кипящего слоя, например, с помещенными в него трубами с нагреваемой и испаряющейся водой. Коэффициент теплообмена с увеличением скорости продувки вначале увеличивается благодаря увеличению частоты контактов трубы с горячими частицами, но при достаточно большом расширении слоя (и уменьшении его средней плотности) эта частота начинает уменьшаться. Значит, имеется максимум.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]