Тип публикации: диссертация
Год издания: 2023
Ключевые слова: смесевое топливо, металлическое горючее, горение, время горения, фрагментация, конденсированные продукты горения, полнота сгорания, механизм горения, эффективность энерговыделения
Аннотация: Диссертационная работа посвящена исследованию физических механизмов процессов горения металлического горючего в воздухе и в составе смесевых топлив, поиск возможных путей повышения полноты сгорания и практического энерговыделения металлических горючих, а также условий организации процесса горения для получения конденсированных продПоказать полностьюуктов с требуемыми свойствами.?В качестве объектов исследования были использованы металлические частицы микронных размеров: алюминий, титан, бор и додекаборид алюминия, горение которых происходило в воздухе и в составе смесевых топлив на основе двух фракций перхлората аммония и горючего-связующего вещества МПВТ.?Исследования проведены с использованием оригинальной высокоинформативной методики постановки и обработки экспериментов с применением высокоскоростной визуализации. Получено экспериментальное подтверждение предположения об идентичности процесса горения крупных (400 – 780 мкм) монолитных частиц и агломератов алюминия. Определены времена горения монолитных частиц титана диаметром 120 – 540 мкм в свободном падении в воздухе, а также характерные времена начала и окончания фрагментации. Выделены морфологические типы частиц конденсированных продуктов горения производимых одной горящей материнской частицей титана: компактные сферы и аэрогелевые объекты круглой и продолговатой кометообразной формы. Впервые визуализированы и охарактеризованы два режима фрагментации титана и установлен граничный размер частицы, разделяющий режимы (280 – 300 мкм); определен эффективный коэффициент аэродинамического сопротивления крупных горящих частиц титана в форме Cd = 61/Re; представлен механизм горения одиночных частиц титана в воздухе при атмосферном давлении. Экспериментально доказана возможность модификации характеристик горения смесевых топлив на основе бора и додекаборида алюминия с помощью малых (≈1 %) добавок.