Единая математическая модель воспламенения и горения одиночных частиц диборида алюминия
Авторы: Папырин П.В., Сухов А.В., Ягодников Д.А.
Опубликовано в выпуске: #6(66)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-6-1651
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Разработана единая математическая модель воспламенения и горения одиночной частицы диборида алюминия в газообразной окислительной среде. Принято, что частица диборида алюминия представляет собой сплав бора и алюминия, причем доля поверхности, занимаемая каждым из элементов, пропорциональна их мольной доле в сплаве, а на соответствующих поверхностях частицы, пропорциональных мольной доле каждого элемента в сплаве, протекают параллельные химические реакции окисления алюминия и бора. Модель основана на экспериментальных зависимостях кинетики реакций окисления и горения одиночных частиц бора и алюминия. Установлены критерии воспламенения частиц. Получены зависимости времени индукции воспламенения и времени горения от начальных значений температуры среды и диаметра частиц диборида алюминия.
Литература
[1] Сорокин В.А., Ягодников Д.А., Хомяков И.И., Сучков С.А., Сухов А.В. Математическое моделирование рабочих процессов в камере дожигания РПД на пиротехническом составе. Наука и образование, 2014, № 6. DOI: 10.7463/0614.0713972
[2] Ягодников Д.А., Хомяков И.И., Бурков А.С. Визуализация и анализ изображений процесса истечения продуктов сгорания пиротехнического состава из модельного газогенератора. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, № 3, с. 101-109.
[3] Ягодников Д.А., Папырин П.В., Сухов А.В. Математическая модель воспламенения одиночной частицы диборида алюминия. Наука и образование, 2014, № 12. DOI: 10.7463/1214.0739006
[4] Золотко А.Н., Ушакова Н.А., Демирова М.В. Гетерогенное воспламенение одиночной частицы с параллельными химическими реакциями на ее поверхности. Физика аэродисперсных систем, 2010, вып. 47, с. 91-99.
[5] Золотко А.Н., Клячко Л.А. Критические условия в гетерогенных системах с параллельными реакциями. Физика горения и взрыва, 1979, т. 15, № 3, с. 3-10.
[6] Гуревич М.А., Озеров Е.С., Юринов А.А. О влиянии пленки окисла на характер воспламенения алюминия. Физика горения и взрыва, 1978, т. 14, № 4, с. 50-55.
[7] King M.K. Boron Ignition and Combustion in Air-Augmented Rocket Afterburners. Combustion, Science and Technology, 1972, vol. 5, no. 4, рр. 155-164.
[8] Вовчук Я.И., Золотко А.Н., Клячко Л.А. Время горения частиц бора с учетом влияния диффузионного и кинетического факторов. Химическая физика процессов горения и взрыва. Горение конденсированных систем, Черноголовка, 1977, с. 90-93.
[9] Бекстед М.В. Анализ данных по времени горения частиц алюминия. Физика горения и взрыва, 2005, т. 41, № 5, с. 55-69.
[10] Яковлева Т.А., Киро С.А., Киро А.Н. и др. Горение частиц диборидов металлов (титана и алюминия) в пламени газовой горелки. Макроскопическая кинетика, химическая и магнитная газовая динамика: Тез. докладов IIIВсесоюзной школы-семинара. Томск, 1991, ч. 2, с. 43-44.