Calculation of the ignition stages and steady-state combustion of a metallized solid propellant under laser radiation | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2019. № 59. DOI: 10.17223/19988621/59/10

Calculation of the ignition stages and steady-state combustion of a metallized solid propellant under laser radiation

The paper presents a physical and mathematical model as well as the results of the calculation of ignition and steady-state combustion of a metallized solid propellant under the action of heat flux. The approach is based on the coupled mathematical model which takes into account the physical and chemical processes in the solid propellant and in the gas phase over the propellant surface. The mass and energy flow conservation equations specify the boundary conditions on the surface of the solid propellant. The equations of heat transfer and decomposition of condensed phase are used below the surface of the propellant. The gas phase over the propellant surface is described by two-velocity and two-temperature model of the reacting flow of propellant decomposition products and their gasification. The effect of the heat flux capacity, mass fraction and dispersion of the aluminum particles in the composition of solid propellant on the ignition characteristics and development of the steadystate combustion is studied.

Download file
Counter downloads: 182

Keywords

металлизированное твердое топливо, математическая модель, зажигание, переходные процессы, metallized solid propellant, mathematical model, ignition, transient phenomena

Authors

NameOrganizationE-mail
Poryazov Vasily A.Tomsk State Universityporyazov@ftf.tsu.ru
Krainov Aleksey Yu.Tomsk State Universityakrainov@ftf.tsu.ru
Всего: 2

References

Вилюнов В.Н. Теория зажигания конденсированных веществ. Новосибирск: Наука, 1984. 190 с.
Зарко В.Е., Михеев В.Ф., Сухннин А.И., Хлевной С.С. Зажигание пороха горячим газом // Физика горения и взрыва. 1971. Т. 7. № 1. С. 64-67.
Гусаченко Л.К., Зарко В.Е., Рычков А.Д. Зажигание и гашение гомогенных энергетических материалов световым импульсом // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48. № 1. С. 80-88.
Князева А.Г., Буркина Р.С., Вилюнов В.Н. Особенности очагового теплового воспламенения при различных начальных распределениях температуры // Физика горения и взрыва. 1988. № 3. С. 45-47.
Буркина Р.С., Домуховский А.М. Влияние структурных изменений приповерхностного слоя конденсированного вещества на его зажигание мощным импульсом излучения // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48. № 5. С. 122-129.
Князева А.Г. Приближенные оценки характеристик зажигания топлива лучистым потоком через преграду с различными свойствами // Физика горения и взрыва. 1996. Т. 32. № 1. С. 26-41.
Глушков Д.О., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Об устойчивости зажигания смесевого твёрдого топлива локальным источником ограниченной энергоёмкости // Физика горения и взрыва. 2014. T. 50. № 6. С. 54-60.
Липанов А.М., Болкисев А.А. О расчете температурного поля в заряде твердого топлива с учетом гетерогенности его теплофизических свойств // Химическая физика и мезоскопия. 2013. Т. 14. № 3. С. 364-370.
Krainov A.Y., Poryazov V.A., Krainov D.A. Unsteady combustion modeling of metallized composite solid propellant // International Review on Modelling and Simulations. 2018. V. 11. No. 5. DOI: 10.15866/iremos.v11i5.15020.
Булгаков В.К., Липанов А.М. Теория эрозионного горения твердых ракетных топлив. М.: Наука, 2001. 138 с.
Порязов В.А., Крайнов А.Ю. Математическая модель и расчет нестационарной скорости горения металлизированных твердых ракетных топлив // Вестн Том. гос. ун-та. Математика и механика. 2017. № 50. C. 99-111.
 Calculation of the ignition stages and steady-state combustion of a metallized solid propellant under laser radiation | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2019. № 59. DOI: 10.17223/19988621/59/10

Calculation of the ignition stages and steady-state combustion of a metallized solid propellant under laser radiation | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2019. № 59. DOI: 10.17223/19988621/59/10

Download full-text version
Counter downloads: 647