И. О. ШАМШИН
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ОЦЕНКА УСИЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ УДАРНЫХ ВОЛН ТУРБУЛЕНТНЫМ ПОДМЕШИВАНИЕМ ВОЗДУХА В ПРОДУКТЫ ВЗРЫВА ГЕТЕРОГЕННЫХ ЗАРЯДОВ
В одномерной постановке в предположении сферической симметрии проведено математическое моделирование взрыва смесевых зарядов, состоящих из инициирующего взрывчатого вещества (тротила), горючего (алюминия), окислителя (нитрата аммония) и газ-провайдера (гептана). Расчет взрывного процесса осуществлялся в две стадии: 1) взрыв при постоянном объеме; 2) разлет продуктов, сопровождающийся турбулентным перемешиванием продуктов с воздухом. Турбулентное смешение моделировалось диффузионным процессом с эффективным коэффициентом диффузии единым для газовой и конденсированной фазы. Путем параметрических расчетов определено влияние скорости перемешивания продуктов на параметры воздушных ударных волн. Построены зависимости тротилового эквивалента взрыва от амплитуды ударной волны для различных составов исходного заряда и эффективных коэффициентов диффузии.
В.C. ИВАНОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЧАСТИЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЕДПЛАМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И ОБРАЗОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОДУКТАХ ГОРЕНИЯ
В данной работе метод частиц применен для моделирования процессов самовоспламенения свежей смеси перед фронтом пламени и образования вредных веществ в продуктах горения. Для определения скоростей химических реакций использовали электронные таблицы, которые содержали данные о параметрах в законе Аррениуса в зависимости от температуры, давления и состава смеси. Пламя в камере сгорания моделировали с помощью явного выделения поверхности горения. Показано, что метод частиц позволяет получить важную информацию об образовании горячих точек и последующего самовоспламенения свежей смеси.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант -а).
В. С. Аксёнов, , . Ф. С. рябов
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
измерение скорости горения методом горелки бунзена при повышенных давлениях
В настоящее время одним из наиболее перспективных топлив для энергетических установок, использующих парогазовый цикл, является синтез-газ. Его использование позволяет сократить затраты на производство энергии и уменьшить количество вредных выбросов.
В ходе работы была разработана установка с проточной камерой сгорания с горелкой типа бунзеновской и регулятором давления, системой раздельной подачи трех газов с прецизионной системой контроля расхода, а также аппаратурой для проведения оптической регистрации пламени. Была предложена методика цифровой обработки полученных видеорегистраций, позволяющая в высокой степенью точности рассчитать нормальную скорость горения быстрогорящих газовых смесей на базе синтез-газа в условиях повышенного давления. Получены результаты, хорошо согласующиеся с имеющимися литературными данными.
У. Ф. БРЯКИНА, В. А. ШАРГАТОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
Методика расчета характерного времени установления химического равновесия
в продуктах детонации
В данной работе представлены методика и результаты расчета характерного времени установления локального химического равновесия в продуктах детонации газовых смесей. Предлагается рассчитывать характерное время установления равновесия, не прибегая к кинетическому расчету. При этом характерное время определяется с помощью данных термодинамического расчета и кинетической схемы, путем отыскания собственных значений матрицы, элементами которой являются частные производные из правой части уравнений химической кинетики.
Выполненные расчеты показывают, что если рассматривать процесс установления равновесия, как релаксационный процесс, и использовать характерное время установления химического равновесия в качестве параметра этого процесса, то такой приближенный подход позволяет получить хорошее согласие с данными кинетического расчета.
С. Н. МЕДВЕДЕВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ОКИСЛЕНИЯ ГОРЮЧЕГО
НА КАТАЛИЗАТОРЕ
Процессы горения в потоке часто сопровождаются сложным взаимодействием реагирующей смеси с обтекаемой поверхностью, включая приповерхностные гомогенные и гетерогенные химические реакции.
В работе предложена двумерная математическая модель нестационарного ламинарного течения реагирующей смеси в плоско - параллельном канале со стенками, покрытыми активным катализатором. В основу гидродинамической модели положены полные уравнения Навье-Стокса. Окисление горючего описывается двумя глобальными химическими реакциями: гомогенной реакцией и гетерогенной реакцией на каталитической стенке. Проведены расчеты низкотемпературного зажигания реагирующей смеси и сделана оценка эффективности катализатора. Показано, что при определенных условиях каталитическая стенка значительно сокращает длину зоны индукции зажигания смеси.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант8а).
С. И. СУМСКОЙ, К. В. ЕФРЕМОВ, М. В. ЛИСАНОВ1, А. С. СОФЬИН1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1НТЦ “Промышленная безопасность”, Москва
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КРУПНЫХ АВАРИЙ, СВЯЗАННЫХ С ВЫБРОСАМИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ. МЕТОДИКА РД («ТОКСИ 3»)
Оценка последствий аварийных выбросов опасных веществ является одним из этапов анализа риска аварий, выполняемым при проектировании, декларировании промышленной и пожарной безопасности. Наибольшая опасность аварийных выбросов связана с возможностью распространения (дрейфа) облаков на значительные расстояния, величина которых зависит от свойств веществ, условий выброса и состояния окружающей среды.
В данной работе проведено численное моделирование реальных аварий с помощью программного комплекса ТОКСИ+, включающего методику РД. (разработана в НТЦ «Промышленная безопасность»).
