Методика и результаты численного расчета нестационарной скорости горения высокоэнергетического материала по известному закону изменения давления | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2025. № 95. DOI: 10.17223/19988621/95/11

Методика и результаты численного расчета нестационарной скорости горения высокоэнергетического материала по известному закону изменения давления

Представлены методика и результаты численного расчета нестационарной скорости горения металлизированного смесевого твердого топлива (МСТТ) по известному закону изменения давления. Для определения нестационарной скорости горения использовался метод, основанный на численном решении системы уравнений, описывающей физико-математическую модель горения МСТТ в сопряженной постановке, где физико-химические процессы в твердой фазе определяются уравнением теплопроводности и уравнением разложения окислителя в конденсированной фазе, процессы в газовой фазе описываются на основе подходов динамики многофазных реагирующих сред, на поверхности твердого топлива ставятся условия сохранения потоков массы компонентов и энергии. Анализ результатов исследования показал, что нестационарная скорость горения ВЭМ при сбросе давления отличается от квазистационарной, а предложенный метод расчета является корректным.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 8

Ключевые слова

металлизированное твердое топливо, математическая модель, нестационарная 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
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
Басалаев Сергей Александрович	Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НИИ ПММ	tarm@niipmm.tsu.ru

Всего: 4

Ссылки

De Luca L.T., Kuo K.K., Summerfield M. Extinction theories and experiments // Fundamentals of SoUd-Propellant Combustion. Progress in Astronautics and Aeronautics, 1984. V. 90. P. 661-732.

Маршаков В.Н. Анализ повторного воспламенения пороха после спада давления с позиции очагово-пульсирующего механизма горения // Физика горения и взрыва. 1991. Т. 27, № 1. С. 12-18.

Маршаков В.Н., Паучков В.М. Расчет нестационарной скорости горения по известному за кону изменения давления при переходных процессах в двигателе на твердом топливе // Химическая физика. 2014. Т. 33, № 5. С. 62-68.

Маршаков В.Н. Эксперимент и расчет спада давления в камере сгорания ракетного двига теля при вскрытии дополнительного сопла // Горение и взрыв. 2017. Т. 10, № 4. С. 63-70.

Zarko V.E., Kuo K.K. Critical review of methods for regression rate measurements of condensed phase systems // Non-intrusive Combustion Diagnostics / K.K. Kuo, T. Parr (eds.). New York: Begel House, 1994. P. 600-623.

Архипов В.А., Бондарчук С.С., Жуков А.С. Нестационарные режимы горения конденсированных систем : учеб. пособие. Томск: Изд. Дом. Том. гос. ун-та, 2017.

Архипов В.А., Зимин Д.А. Анализ условий применимости обратных методов восстановле ния нестационарной скорости горения // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 3. С. 39-43.

Архипов В.А., Бондарчук С.С., Коротких А.Г. Сравнительный анализ методов измерения нестационарной скорости горения. I. Методы исследования // Физика горения и взрыва. 2010. Т. 46, № 5. С. 82-87.

Архипов В.А., Бондарчук С.С., Коротких А.Г. Сравнительный анализ методов измерения нестационарной скорости горения. II. Результаты исследования // Физика горения и взрыва. 2010. Т. 46, № 5. С. 88-96.

Архипов В.А., Басалаев С.А., Бондарчук С.С., Глотов О.Г., Порязов В.А., Дубкова Я.А. Экспериментальное исследование нестационарной скорости горения высокоэнергетических материалов при сбросе давления // Физика горения и взрыва. 2023. Т. 59, № 2. С. 133-140.

Крайнов А.Ю., Порязов В.А., Моисеева К.М. Численное моделирование нестационарного горения твердого топлива в камере сгорания регулируемой твердотопливной двигательной установки // Инженерно-физический журнал. 2022. Т. 95, № 6. С. 1633-1643.

Крайнов А.Ю., Порязов В.А. Численное моделирование нестационарного горения пороха при быстром росте давления на основе сопряженной модели горения // Инженернофизический журнал. 2022. Т. 95, № 1. С. 185-193.

Krainov A.Yu., Poryazov V.A., Krainov D.A. Mathematical modelling on extinction of metallized composite solid propellant under a sudden drop in pressure // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2021. V. 47 (1). Р. 1-9. doi: 10.1002/prep.202100123.

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

Ягодников Д.А. Воспламенение и горение порошкообразных металлов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.

Справочник по теплообменникам: в 2 т. 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.