Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред - Гришин А.М.

Гришин А.М., Фомин В.М. Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред — Н.: Наука, 1984. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): sopryagennieinestacionniezadachi1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 111 >> Следующая


185 представляющей собой совокупность области фильтрации, опережающей зону химического превращения, и самой зоны реакции. После формирования зоны горения имеет место постепенно ускоряющееся распространение пламени. В дальнейшем скорость горения уменьшается вследствие перехода конвективного горения в послойное, при котором тепло от зоны горения передается кондукцией, и наблюдается потухание реагента, обусловленное стоком тепла в холодную пластину и выравниванием давления в порах вследствие непроницаемости правой пластины.

Таким образом, анализ кривой со(т) позволяет утверждать, что в данном случае процесс нестационарного горения имеет стадии: 1) воспламенение реагента, 2) формирование зоны конвективного горения, 3) ускорение конвективного горения реагента, 4) переход от конвективного горения к послойному вследствие выравнивания давления в порах у непроницаемого торца, 5) потухание реагента.

В связи с полученными результатами возникает принципиальный вопрос о существовании в рамках используемой модели реагирующей среды стационарного конвективного горения. Для модели Саммерфильда [9] отрицательный ответ на этот вопрос дан в [8]. Результаты расчетов, приведенные в дайной работе, указывают на то, что в рамках модели Ш без учета диспергирования стационарный режим конвективного горения невозможен, так как поля 0, срь V1 P непрерывно изменяются во времени (см. рис. 23). Следует отметить, что численные значения скорости горения, фильтрации и величина давления в порах, приведенные выше, согласуются с известными экспериментальными данными [6, 10].

Интересно, что газообразные продукты реакции горения (рис. 23, в) движутся как в сторону холодных неирореатировавших слоев, так и в обратном направлении, поскольку максимум давления газообразных продуктов реакции горения реализуется внутри пористого реагирующего материала в окрестности максимума скорости химической реакции.

Если правая граница образца непроницаема и теплоизолирована, то

V = 0, дд/ду = 0 при у = L. (5.1.12)

В этом случае процесс конвективного горения в окрестности имеет некоторые особенности и развивается следующим образом. Сначала он развивается по отмеченным ранее закономерностям. Затем при подходе фронта горения к правому торцу давление в порах выравнивается (см. кривую 5 на рис. 23, г), в результате чего скорость конвективного горения

186 падает (см. рис. 24, область III на кривой 1). В дальнейшем образец догорает в режиме нормального послойного горения со средней скоростью 0,25 см/с, при котором энергия от зоны горения передается в основном коидукцией, и скорость горения вновь возрастает вследствие быстрого сгорания прогретого слоя (Omax = 0,5 см/с (см. рис. 24, 2). Этот результат качественно согласуется с данными работы [11], где он объяснен выделением так называемого избыточного тепла.

Если па правой теплоизолированной границе имеет место истечение, то

дв/ду^о, P = P1 = Phi (5.1.13)

где P1 — давление во внешней среде. При выполнении условий (5.1.13) скорость конвективного горения после формирования зоны горения все время увеличивается (см. рис. 24, 4).

187 Профили температур, объемной доли исходного компонента, скорости и давления тех же случаев, что и на рис. 24, представлены на рис. 25. Как видно, градиент давления при приближении к правому торцу образца увеличивается, что, в свою очередь, обеспечивает сильное увеличение скорости горения, в результате чего давление в порах повышается и горение переходит во взрыв. Эффект увеличения скорости горения в случае открытого правого конца, полученный при помощи ЭВМ, качественно согласуется с экспериментальными данными [8, 9, 171. Таким образом, в отличие от предыдущих случаев при открытом правом торце вместо потухания имеем переход во взрыв. Этот эффект может происходить иа практике из-за неоднородности пористого реагента, вследствие которой теплопроводность его слоев может быть значительно меньше средней теплопроводности образца.

Если на правой границе поддерживается начальная температура її наблюдается истечение в среду с постоянным давлением, то граничные условиц имеют вид

0 = -Єн, р = рн при у = L. (5.1.14)

Эти граничные условия реализуются, например, когда правый торец образца соприкасается с холодной перфорированной металлической пластиной. В результате численного интегрирования основной системы уравнений с учетом условий (5.1.14) удалось подтвердить эффект увеличения скорости горения в случае открытого правого торца (см. рис. 24, 3). Однако в близкой окрестности холодной пористой пластины из-за стока тепла вследствие кондукции имеет место потухание. Поля 0, фі, V1 P для моментов времени т = 0,03; 0,05; 0,07 в данном случае такие же, как и иа рис. 25 (см. кривые 1, 2, 3). Анализ этих графиков подтверждает приведенное ранее соображение о причине потухания.

Практический интерес представляет зависимость скорости конвективного горения от проницаемости и пористости реагента. Как показали расчеты, при увеличении проницаемости скорость горения возрастает. В частности, при Kh = 3,6 • 10~15 м2 (3,6 • Ю-3 дарси) скорость горения увеличивается по сравнению со случаем Kh = 3,6 • IO-16 м2 примерно в 2 раза (см. рис. 24, 5, которая получена при граничных условиях (5.1.12), Kh = 3,6 • 10~3 дарси и прежних значениях остальных параметров). Этот эффект обусловлен изменением пространственной структуры конвективного горения: увеличением зоны и скорости фильтрации. В частности, максимальная скорость фильтрации для данного случая равна IW ~ 2 м/с, а максимальное давление Pmax ~ 3 кбар.
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 111 >> Следующая