Экспериментальное исследование и моделирование горения металлизированного смесевого твердого топлива с учетом распределения агломератов по размерам. II. Результаты численного моделирования | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2025. № 94. DOI: 10.17223/19988621/94/14

Экспериментальное исследование и моделирование горения металлизированного смесевого твердого топлива с учетом распределения агломератов по размерам. II. Результаты численного моделирования

Представлены физико-математическая модель и результаты расчета скорости горения модельного твердого топлива с добавлением порошка алюминия. Физико-химические процессы в твердом топливе определяются уравнением теплопроводности и уравнением разложения окислителя. Процессы в газовой фазе описываются на основе подхода динамики многофазных реагирующих сред, описанного в работах Р.И. Нигматулина. На поверхности твердого топлива ставятся условия сохранения потоков массы компонентов и энергии. Для задания распределений по размерам частиц дисперсной фазы, выходящих с поверхности твердого топлива при горении, используются экспериментальные данные, полученные методом отбора. Полученные расчетные значения скорости горения совпадают с экспериментальными значениями в интервале давлений от 2 до 9 МПа с удовлетворительной точностью.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 18

Ключевые слова

конденсированные продукты горения, алюминий, скорость горения

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Порязов Василий Андреевич	Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математической физики	poryazov@ftf.tsu.ru
Глотов Олег Григорьевич	Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук	кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник	glotov@kinetics.nsc.ru
Крайнов Алексей Юрьевич	Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой математической физики физико-технического факультета	a.krainov@ftf.tsu.ru
Крайнов Дмитрий Алексеевич	Томский политехнический университет	кандидат физико-математических наук, научный сотрудник	kraynov@tpu.ru

Всего: 4

Ссылки

Новожилов Б.В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М.: Наука, 1973.

Hermance C.E. A model of composite propellant combustion including surface heterogeneity and heat generation // AIAA J. 1966. V. 4 (9). P. 1629-1637.

Moiseeva K.M., Krainov A.Yu.Combustion modeling of composite metallized solid fuel in view of gas-dynamic effects // AIP Conference Proceedings. 2020. V. 2288. Art. 030028. doi 10.1063/5.0028285.

Зенин А.А., Глазкова А.П., Лейпунский О.И., Боболев В.К. Влияние алюминия на горение перхлората аммония с полиформальдегидом // Физика горения и взрыва. 1968. № 3. С. 299-304.

Порязов В.А., Крайнов А.Ю. Численное моделирование погасания пороха Н при резком сбросе давления на основе сопряженной модели горения // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51, № 6. С. 47-52.

Порязов В.А., Моисеева К.М., Крайнов А.Ю. Исследование горения смесевого твердого топлива с добавкой порошка бора // Физика горения и взрыва. 2022. Т. 58, № 5. С. 106-114.

Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987.

Порязов В.А. Влияние дисперсности частиц алюминия на скорость горения металлизированных смесевых твердых топлив // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2015. Т. 33, № 1. С. 96-104.

Порязов В.А., Глотов О.Г., Крайнов А.Ю., Крайнов Д.А., Сорокин И.В., Суродин Г.С. Экспериментальное исследование и моделирование горения металлизированного смесевого твердого топлива с учетом распределения агломератов по размерам. I. Эксперимент: методика, обработка, результаты // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2024. № 92. С. 125-143. doi: 10.17223/19988621/92/11.

Моисеева К.М., Крайнов А.Ю., Дементьев А.А. Определение критических условий искрового зажигания бидисперсного порошка алюминия в воздухе // Физика горения и взрыва. 2019. Т. 55, № 4. С. 26-33.

Ягодников Д.А. Горение порошкообразных металлов в газо дисперсных средах. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2018.

Сандарам Д., Янг В., Зарко В.Е. Горение наночастиц алюминия (обзор) // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51, № 2. С. 37-63.

Порязов В.А., Крайнов А.Ю., Крайнов Д.А. Математическое моделирование горения пороха Н с добавлением порошка алюминия // Инженерно-физический журнал. 2015. Т. 88, № 1. С. 93-101.

Справочник по теплообменникам : в 2 т. / под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова М.: Энергоатомиздат, 1987. Т. 1.

Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики, М.: Наука, 1976.

Крайко А.Н. О поверхностях разрыва в среде, лишенной «собственного» давления // Прикладная математика и механика. 1979. Т. 43, № 3. С. 500-510.

Архипов В.А., Горбенко Т.И., Горбенко М.В., Попок В.Н., Савельева Л.А. Влияние каталитических добавок на горение гетерогенных систем, содержащих ультрадисперсный алюминий // Известия вузов. Физика. 2007. Т. 50, № 9/2. С. 12-16.

Порязов В.А., Крайнов А.Ю. Расчет скорости горения металлизированного смесевого твердого топлива с учетом распределения агломератов по размерам // Инженерно-физический журнал. 2016. Т. 89, № 3. С. 568-574.