Методологические аспекты разработки математических моделей горения частиц металлов в воздухе
Авторы: Воронецкий А.В., Крылов В.И., Арефьев К.Ю., Гусев А.А.
Опубликовано в выпуске: #1(61)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-1-1571
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности
Предложен комбинированный расчетно-экспериментальный подход для уточнения эмпирических констант в законе горения частиц порошкообразных металлических горючих. Проведена апробация метода на примере моделирования распространения фронта пламени в установке постоянного объема. Рассмотрены конструкция установки данного типа и методика проведения эксперимента. Приведено описание математической модели. Представлено сравнение расчетных и экспериментальных значений скорости распространения фронта пламени в газовзвесях алюминиевых порошкообразных металлических горючих. Показана возможность применения рассматриваемого комбинированного расчетно-экспериментального подхода для уточнения физико-математических моделей, используемых для описания воспламенения и горения двухфазных реагирующих газодинамических течений.
Литература
[1] Александров В.Ю., Арефьев К.Ю., Прохоров А.Н., Федотова К.В., Шаров М.С., Яновский Л.С. Методика экспериментальных исследований эффективности рабочего процесса в высокоскоростных ПВРД газогенераторной схемы на твердых топливах. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2016, № 2, с. 65-75.
[2] Обносов Б.В., Сорокин В.А., Яновский Л.С., Ягодников Д.А., Францкевич В.П., Животов Н.П., Суриков Е.В. и др. Конструкция и проектирование комбинированных ракетных двигателей на твердом топливе. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 279 с.
[3] Курзинер Р.И. Реактивные двигатели для больших сверхзвуковых скоростей полета. Москва, Машиностроение, 2006, 262 с.
[4] Демидов С.С., Малинин В.И., Бульбович Р.В. Ракетный двигатель на порошкообразном алюминиевом горючем и углекислом газе в качестве окислителя. Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника, 2014, № 36, с. 119-130.
[5] Воронецкий А.В. Метод сравнительной оценки эффективности горения мелкодисперсного конденсированного горючего в камерах РПД произвольной геометрии. Наука и образование, 2016, № 1. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/830993.html (дата обращения 18.08.2016).
[6] Похил П.Ф., Беляев А.Ф., Фролов Ю.В. Горение порошкообразных металлов в активных средах. Москва, Наука, 1972, 294 с.
[7] Кудрявцев В.М., Сухов А.В., Воронецкий А.В. Распространение фронта химической реакции в двухфазном потоке. Высокотемпературные газовые потоки, их получение и диагностика, 1987, № 4, с. 66-69.
[8] Шевчук В.Г., Горошин С.В., Клячко Л.А., Агеев Н.Д., Кондратьев Е.Н., Золотко А.Н. Скорость распространения пламени в аэровзвеси частиц магния. Физика горения и взрыва, 1980, № 1, с. 57-63.
[9] Ягодников Д.А. Воспламенение и горение порошкообразных металлов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 432 с.
[10] Озерова Г.Е., Степанов А.М. Влияние излучения на распространение пламени по газовзвеси частиц твердого горючего. Физика горения и взрыва, 1973, № 5, с. 627-635.
[11] Андерсон Д., Таннехилл Дж., Флетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2 томах. Т. 2. Москва, Мир, 1990, 382 с.
[12] User’s manual on website Software products and services from ANSYS and Fluent. URL: http://www.fluent.com (дата обращения 18.08.2016).
[13] Morsi S.A., Alexander A.J. An investigation of particle trajectories in two-phase flow systems. Fluid Mech, 1972, vol. 2, pp. 193-208.
[14] Siegel R., Howell J. Thermal radiation heat transfer. Washington DC, Hemisphere Publishing Corp., 1992, 1072 p.
[15] Соу С. Гидродинамика многофазных сред. Москва, Мир, 1971, 536 с.
[16] Schmitz C. Handbook of Aluminium Recycling. Munchen, Vulkan-Verlag GmbH, 2007, 510 p.
[17] Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1991, 40 с.
[18] Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Москва, Наука, 1972, 720 с.
[19] Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Ленинград, Химия, 1982, 471 с.