Исследование конденсации азота в титане
5
зации инициирования был последний ряд, который состоял только из
инициатора и воспламенительных таблеток.
Согласно полученным данным, оптимизация местоположения
инициатора и размещения воспламенительных таблеток позволила
сократить время достижения давления 50 кПа почти в два раза (с 62
до 36 с), при этом остальные рабочие характеристики устройства
практически не изменились.
Влияние конфигурации расположения воспламенительных
таблеток на характеристики транспортно-кинетического процес-
са конденсации.
В процессе газопоглощения наблюдается отстава-
ние распространения фронта горения вдоль нижней образующей по
сравнению с верхней. Естественно, это связано с разной удаленно-
стью газопоглотительных элементов до входного сечения. Факт, что
фронт горения вдоль верхней образующей достигает входного отвер-
стия раньше, негативно сказывается на величине газового потока к
элементам, расположенным в нижней части устройства, поскольку на
входе фактически создается «тепловая пробка». В идеале хотелось бы
иметь плоский фронт горения, который движется с одинаковой ско-
ростью по всему сечению устройства к входному отверстию. Но по-
скольку отверстие для газового потока расположено несимметрично,
то возникают искривления фронта транспортировки (подачи) азота и
с позиции газопоглощения разные элементы находятся в неравных
транспортно-кинетических условиях [3]. Поэтому было предложено
расположить вдоль нижней образующей ряд воспламенительных
таблеток, чтобы реакция в нижней части устройства начиналась
раньше и искривленный фронт горения из нижней и верхней частей
достигал входного отверстия для газа примерно одновременно.
Использование быстрогорящих лент на стадии распростра-
нения фронта горения.
Среди элементов, реагирующих с азотом,
титан обладает рядом преимуществ: малая плотность, высокое сте-
хиометрическое соотношение азота и металла, способность к устой-
чивому горению при низких давлениях азота. В экспериментах в ка-
честве воспламенителей использовали таблетки, спрессованные из
смеси титана и сажи, скорость горения которых выше, чем из чистого
титана. Учитывая, что инициирование производили в точке располо-
жения таблетки, распространение фронта горения по цепочке вос-
пламенительных таблеток занимало некоторое время и инициирова-
ние процесса газопоглощения происходило неодновременно в разных
точках устройства. Чтобы минимизировать длительность стадии вос-
пламенения и инициировать процесс газопоглощения в разных точ-
ках сечения с наименьшей задержкой по времени, было предложено
использовать ленты, спрессованные из смеси порошков титана и бо-
ра, скорость горения которых значительно больше, чем у таблеток из
титана и сажи. Фактически отличие экспериментов заключалось
только в том, что нижний слой воспламенительных таблеток из тита-
на и сажи был заменен быстрогорящей лентой из титана и бора.
