УДК 536.2+534.222.2
А. В. А т т е т к о в, Е. В. П и л я в с к а я
ВЛИЯНИЕ МЕЖФАЗНОГО ТЕПЛООБМЕНА
НА КРИТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
УДАРНО-ВОЛНОВОГО ИНИЦИИРОВАНИЯ
ОЧАГОВОЙ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ
Методами математического моделирования исследованы специфи-
ческие особенности влияния процесса межфазного теплообмена
на критические условия возбуждения очаговой химической реакции
в ударно-сжатом пористом энергетическом материале.
E-mail:
e.pilyavskaya@mail.ru
Ключевые слова
:
вязкопластический пористый энергетический мате-
риал, ударно-волновое нагружение, критические условия инициирования
химической реакции.
В исследованиях по ударно-волновой чувствительности пористых
энергетических материалов (ЭМ) важное место занимает вязкопла-
стический механизм образования горячих точек — локализованных
зон динамического перегрева ударно-сжатого ЭМ. Несмотря на до-
стигнутые результаты по рассматриваемой проблеме (см., например,
обзор [1] и цитируемую в нем литературу), актуальным остается во-
прос о влиянии процесса межфазного теплообмена на формируемое
температурное поле и критические условия ударно-волнового иници-
ирования очаговой химической реакции в пористом ЭМ. Его изучение
является основной целью проведенного исследования.
Рассмотрим задачу о стационарной ударной волне (УВ) [2—6], рас-
пространяющейся со скоростью
D
в двухфазном пористом ЭМ — не-
сжимаемой вязкопластической среде (фаза “
s
”),
содержащей запол-
ненные газом (фаза “
g
”)
сферические поры радиуса
a
(
регулярная
ячеистая схема [7]). При этом приняты следующие допущения:
1)
характерная длина УВ много больше размера пор и расстояния
между ними [1—6];
2)
реализуется сильновязкий режим [1] затекания пор с сохранени-
ем их сферической формы;
3)
объемным содержанием фазы “
g
”
в единице объема двухфазного
пористого ЭМ можно пренебречь;
4)
газ является совершенным и допустимо использование условия
его гомобаричности при изучении процесса межфазного теплообмена
в системе [6—8].
Заметим, что реализация сильновязкого режима затекания пор
определяет существование волны с монотонным профилем [2, 4]; на
ее структуру в этом случае существенное влияние могут оказывать
4
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012