|

Критические условия ударно-волнового возбуждения химической реакции в жидком энергетическом материале, содержащем стеклянные микросферы

Авторы: Аттетков А.В., Пилявская Е.В. Опубликовано: 15.06.2016
Опубликовано в выпуске: #3(66)/2016  
DOI: 10.18698/1812-3368-2016-3-93-101

 
Раздел: Физика | Рубрика: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества  
Ключевые слова: жидкий энергетический материал, стеклянные микросферы, ударно-волновое нагружение, критические условия возбуждения химической реакции

Рассмотрена задача определения температурного поля ударно-сжатой двухфазной среды, имитируемой ньютоновской жидкостью с микросферическими включениями одинаковым радиусом, существование которых фактически учтено наличием покрытия постоянной толщины на поверхности сжимаемых пор. Разработана математическая модель изучаемого процесса, ассоциируемая с принятием гипотезы о том, что покрытие является термически тонким, т. е. допустима реализация идеи "сосредоточенная емкость". Предложенная математическая модель представляет собой смешанную задачу для уравнения в частных производных параболического типа. Ее специфика обусловлена нестандартностью нестационарного краевого условия на подвижной границе фаз, явно содержащего производную температуры по времени. Полученные результаты использованы для теоретической оценки предела возбуждения химической реакции в жидком энергетическом материале, содержащем стеклянные микросферы.

Литература

[1] Хасаинов Б.А., Аттетков А.В., Борисов А.А. Ударно-волновое инициирование пористых энергетических материалов и вязкопластическая модель горячих точек // Химическая физика. 1996. Т. 15. № 7. С. 53-125.

[2] Хасаинов Б.А., Ермолаев Б.С. Возбуждение химической реакции при ударно-волновом сжатии жидких ВВ, содержащих стеклянные микросферы // Химическая физика. 1992. Т. 11. № 11. С. 1588-1600.

[3] Khasainov B.A., Ermolaev B.S., Presles H.-N. Shock wave initiation of chemical reaction in liquid high explosives sensitized by glass microballoons // X Symp. (Int.) on Detonation. Boston, 1993. P. 40-43.

[4] Presles H.N., Khasainov B.A., Ermolaev B.S. Influence of glass microballoons size of the detonation of nitromethane based mixture // Shock Waves. 1995. Vol. 5. P. 325-329.

[5] Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В. Возбуждение и распространение взрывных превращений в зарядах взрывчатых веществ. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. 354 с.

[6] Волны в жидкостях с пузырьками газа / А.А. Губайдуллин и др. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер.: Механика жидкости и газа. 1982. С. 160-254.

[7] Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. В 2 ч. М.: Наука, 1987.

[8] Ударно-волновые процессы в двухкомпонентных и двухфазных средах / С.П. Киселев и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. 261 с.

[9] Пудовкин М.А., Волков И.К. Краевые задачи математической теории теплопроводности в приложении к расчетам температурных полей в нефтяных пластах при заводнении. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1978. 188 с.

[10] Attetkov A.V., Golovina E.V., Ermolaev B.S. Mathematical simulation of mesoscopic processes of heat dissipation and heat transfer in a two-phase porous material subjected to shock compression // Journal of Heat Transfer Research. 2008. Vol. 39. No. 6. P. 479-487.

[11] Аттетков А.В., Головина Е.В., Ермолаев Б.С. Иерархия моделей процесса теплопереноса в двухфазном пористом материале при ударном сжатии // Труды V Всероссийской национальной конференции по теплообмену. М., 2010. Т. 8. С. 50-53.

[12] Two-phase viscoplastic model of shock initiation of detonation in high density pressed explosives / B.A. Khasainov et al. // VII Symp. (Int.) on Detonation. Annapolis, 1981. P. 435-448.

[13] Аттетков А.В., Головина Е.В., Ермолаев Б.С. Математическое моделирование процессов тепловой диссипации и теплопереноса при наличии расплавленных зон в ударно-сжатом пористом материале // Тепловые процессы в технике. 2010. Т. 2. № 3. С. 129-132.

[14] Пилявская Е.В., Аттетков А.В. Эффекты тепловой диссипации при распространении ударной волны в двухфазном пористом материале // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2011. № 3. С. 53-58.