Возникновение послойного горения в смесях аммиачной селитры с алюминием и его переход в конвективное

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучалось возникновение послойного горения и переход его в конвективное в смесях аммиачной селитры с алюминием насыпной плотности. Эксперименты проводились в манометрической бомбе с регистрацией давления. Пористость образцов составляла 0.55–0.59, размер частиц селитры 20–40 и 250–630 мкм, содержание алюминия изменялось от 8% до 47%. Использовался алюминий двух марок: сферический АСД-4 и чешуйчатый ПАП-2. Показано, что поджигание смесей происходит при давлении воспламенителя, близком к пороговому (минимальному) значению или выше него. Измерены величины порогового давления при различных размерах частиц аммиачной селитры, для разных марок и концентраций алюминия. Определены значения давления и времени, при которых возникают послойный и конвективный режимы горения. Показано, что замена алюминия АСД-4 на ПАП-2 приводит к существенному (на порядок и более) уменьшению порогового давления и давлений, при которых начинаются послойный и конвективный режимы горения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Храповский

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: khrapovsky@mail.ru
Россия, Москва

В. Г. Худавердиев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук; Институт радиационных проблем Министерства науки и образования Азербайджанской Республики

Email: khrapovsky@mail.ru
Россия, Москва; Баку, Азербайджан

А. А. Сулимов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: khrapovsky@mail.ru
Россия, Москва

П. В. Комиссаров

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: khrapovsky@mail.ru
Россия, Москва

С. С. Басакина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: khrapovsky@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Prugh R.W. // Process Saf. Prog. 2020. V. 39. № 4. P. 12210. https://doi.org/10.1002/prs.12210
  2. Wes Y. // Winston-Salem J. 2022. February. № 7. P. 1.
  3. Беляев А.Ф., Боболев В.К., Коротков А.И. и др. Переход горения конденсированных систем во взрыв. М.: Наука, 1973.
  4. Беляев А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. М.: Наука, 1968.
  5. Храповский В.Е. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. С. 1. https://doi.org/10.31857/S0207401X23030068
  6. Храповский В.Е., Худавердиев В.Г., Сулимов А.А. // Горение и взрыв. 2013. Т. 6. № 2. С. 211.
  7. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Храповский В.Е. и др. // Хим. физика. 2011. Т. 30. № 8. С. 34. https://doi.org/10.7868/S0207401X16020047
  8. Ермолаев Б.С., Худавердиев В.Г., Беляев А.А. и др. // Хим. физика. 2016. Т 35. № 2. С. 41. https://doi.org/10.7868/S0207401X16020047
  9. Ермолаев Б.С., Худавердиев В.Г., Беляев А.А. и др. // Горение и взрыв, 2020. Т.13. № 2. С.80. https://doi.org/10.30826/CE20130209
  10. Ермолаев Б.С., Худавердиев В.Г., Беляев А.А. // Горение и взрыв. 2015. Т. 8. № 2. С. 234. https://doi.org/10.7868/S0207401X16020047
  11. ТУ 1791-007-49421776-2011. Порошок алюминиевый АСД4. М: Стандартинформ, 2011.
  12. ГОСТ 549495. Пудра алюминиевая / Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии, сертификации. Минск, 2006.
  13. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. Л.: Энергия, 1974.
  14. Golub G. // J. Spacecraft. 1965. V 2. № 4. P. 593. https://doi.org/10.2514/3.28234
  15. Caveny L.H., Glick R.L. // J. Spaceraft. 1967. V. 4. № 1. P. 79. https://doi.org/10.2514/3.28813
  16. Бахман Н.Н., Лобанов И.Н. // Физика горения и взрыва. 1983. Т. 10. № 1. С. 46.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема манометрической бомбы: 1 – стенки бомбы, 2 – металлический стаканчик, 3 – исследуемый состав, 4 – воспламенитель, 5 – крышка бомбы, 6 – нихромовая спираль, 7 – электрические вводы, 8 – датчик давления.

Скачать (32KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Характерные записи изменения давления во времени в манометрической бомбе при горении смеси 92 вес.% NH4NO3 + 8 вес.% АСД-4 при давлении воспламенителя, близком к пороговому – кривая 1 (опыт № 695), ниже порогового – кривая 2 (опыт № 693); 3 – кривая, аппроксимирующая спад давления от сгорания воспламенителя.

Скачать (14KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Диаграммы “давление–время” в манометрической бомбе для смесей 92 вес.% АС + 8 вес.% АСД-4 при следующих размерах частиц АС: 1 – 20–40 мкм (опыт № 695); 2 – 250–630 мкм (опыт № 692).

Скачать (12KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Записи “давление–время” манометрической бомбе для смесей 47 вес.% АСД-4 + 53 вес.% АС c размерами частиц АС, равными 20–40 мкм (кривая 1, опыт № 669) и 250–630 мкм (кривая 2, опыт № 690).

Скачать (13KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение зависимости давления от времени при сгорании смесей 18 вес.% АСД-4 + 82 вес.% АС (кривая 1, опыт № 661) и 18 вес.% ПАП-2 + 82 вес.% АС (кривая 2, опыт № 711).

Скачать (11KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Записи давления время в манометрической бомбе при сгорании смесей, содержащих 18 вес.% ПАП-2 + 82 вес.% АС (кривая 1, опыт № 711) и 47 вес.% АСД4 + 53 вес.% АС (кривая 2, опыт № 669). Размер частиц АС равен 20–40 мкм.

Скачать (12KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изменение порогового давления воспламенителя от отношения площади поверхности частиц алюминия к площади поверхности гранул аммиачной селитры в единице объема смеси (Sv Al/Sv AC) для образцов с dAC = 20–40 мкм (кривая 1) и 250–630 мкм (кривая 2).

Скачать (11KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».