Рецептурные решения и закономерности горения пастообразных конденсированных систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Двигатели на пастообразном топливе (ДПТ) являются возможной альтернативой широко используемым жидкостным (ЖДУ) и твердотопливным двигательным установкам (ТДУ). Однако информация о процессе горения пастообразных конденсированных систем остается весьма ограниченной. В работе представлены результаты экспериментального исследования процесса горения пастообразных конденсированных систем при варьировании рецептурных факторов. Исследование включало определение параметров закона скорости горения и характеристик процесса агломерации. Приведено описание методики исследования. Определены рецептурные решения, обеспечивающие управление процессом горения пастообразных топлив (ПТ), которое включает изменение закона скорости горения и характеристик агломерации. Установлена существенная роль в процессе горения рассматриваемых систем промежуточной структуры — каркасного слоя, которая оказывает значимое влияние на различные проявления этого процесса. Полученные данные позволили сформулировать общую физическую картину процесса горения ПТ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Валерий Александрович Бабук

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова

Автор, ответственный за переписку.
Email: babuk_va@mail.ru

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой

Россия, Санкт-Петербург

Димитрий Игоревич Куклин

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова

Email: dimitrykuklin1997@mail.ru

аспирант

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Юрьевич Нарыжный

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова

Email: sergei.nar@bk.su

младший научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Александр Александрович Низяев

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова

Email: anizyaev@bstu.spb.su

кандидат технических наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Животов Н. П. Сорокин В. А, Францкевич В. П., Козлов В. А., Суриков Е.В., Фельдман В. Д., Абашев В. М., Черваков В. В., Шаров М. С., Яновский Л. С. Ракетнопрямоточные двигатели на твердых и пастообразных топливах. — М.: Физматлит, 2010. 350 с.
  2. Беляев Н. М., Белик Н. П., Уваров Е. И. Реактивные системы управления космическими летательными аппаратами. — М.: Машиностроение, 1979. 231 c.
  3. DeLuca L. T., Shimada T., Sinditskii V. P., Calabro M., and Manzara A. P. An introduction to energetic materials for propulsion // Chemical rocket propulsion. A comprehensive survey of energetic materials / Eds. L. T. De Luca, T. Shimada, V. P. Sinditskii, M. Calabro. — Springer, 2017. P. 3–59.
  4. Бабук В. А., Куклин Д. И., Куклина К. Н., Нарыжный С. Ю. Проблема шлакообразования в двигателях на пастообразном топливе // Горение и взрыв, 2023. Т. 16. № 2. С. 90–97.
  5. Мелешко В. Ю., Павловец Г. Я., Гладышев А. И., Булавский А. С. Состояние и направления разработки пастообразных топливных композиций для прямоточных воздушно-реактивных двигателей ракетных и артиллерийских систем // Известия РАРАН, 2022. Т. 121. № 1. С. 121–127.
  6. Бабук В. А., Куклин Д. И., Нарыжный С. Ю., Низяев А. А. Закономерности горения пастообразных конденсированных систем // Горение и взрыв, 2023. Т. 16. № 1. С. 71–76.
  7. Бабук В. А., Куклин Д. И., Нарыжный С. Ю., Низяев А. А. Пастообразные топлива и закономерности их горения // Физика горения и взрыва, 2023. Т. 59. № 2. С. 125–132.
  8. Бабук В. А., Будный Н. Л., Куклин Д. И., Нарыжный С. Ю., Низяев А. А. Промежуточные структуры в процессе горения высокоэнергетических конденсированных систем // Физика горения и взрыва, 2022. Т. 58. № 4. С. 16–23.
  9. Lengelle G., Duterque J., Trubert J. F. Physico-chemical mechanisms of solid propellant combustion // Solid propellant chemistry, combustion, and motor interior ballistics / Eds. V. Yang, T. B. Brill, W. Z. Ren. — Progress in astronautics and aeronautics ser. — AIAA, 2000. Vol. 185. P. 287–334.
  10. Денисюк А. П., Шевелев Ю. Г., Русин Д. Л., Шумский И. В. Влияние гексогена и октогена на эффективность действия катализаторов горения баллиститных порохов // Физика горения и взрыва, 2001. Т. 37. № 2. С. 77–83.
  11. Денисюк А. П., Демидова Л. А., Сизов В. А., Меркушкин А. О. Влияние углеродных нанотрубок на закономерности горения низкокалорийных порохов // Горение и взрыв, 2017. Т. 10. № 1. С. 59–63.
  12. Денисюк А. П., Милёхин Ю. М., Демидова Л. А., Сизов В. А. Влияние углеродных нанотрубок на закономерности катализа горения пороха // Докл. Акад. наук, 2018. Т. 483. №6. С. 628–630.
  13. Игнатьева Е. Л., Лемперт Д. Б., Чуканов Н. В., Шилов Г. В., Алдошин С. М. Сокристаллизат А-CL-20 сводой и перекисью водорода как потенциальный компонент смесевого твердого ракетного топлива // Хим. физика, 2022. T. 41. №4. C. 7–15.
  14. Babuk V. A., Dolotkazin I. N., Glebov A. A. Burning mechanism of aluminized solid rocket propellants based on energetic binders // Propellants Explosives Pyrotechnics, 2005. Vol. 30. No. 4. P. 281–290.
  15. Бабук В. А., Низяев А. А. Моделирование структуры смесевых твердых топлив и проблема описания процесса агломерации // Химическая физика и мезоскопия, 2014. Т. 16. № 1. С. 31–42.
  16. Beckstead M. W., Puduppakkam K., Thakre P., Yang V. Modeling of combustion and ignition of solid-propellant ingredients // Prog. Energ. Combust., 2007. Vol. 33. No. 6. P. 497–551.
  17. Babuk V., Dolotkazin I., Gamsov A., Glebov A., DeLuca L. T., Galfetti L. Nanoaluminum as a solid propellant fuel // J. Propul. Power, 2009. Vol. 25. No. 2. P. 482–489.
  18. Beckstead M. W., Derr R. L., Price C. F. A model of composite solid-propellant combustion based on multiple flames // AIAA J., 1970. Vol. 8. No. 12. P. 2200–2207.
  19. Babuk V. A. Formulation factors and properties of condensed combustion products // Chemical rocket propulsion. A comprehensive survey of energetic materials / Eds. L. T. De Luca, T. Shimada, V. P. Sinditskii, M. Calabro. — Springer, 2017. P. 319–341.
  20. Бабук В. А., Будный Н. Л., Ивоненко А. Н., Низяев А. А. Моделирование характеристик конденсированных продуктов в камере сгорания // Физика горения и взрыва, 2018. Т. 54. №3. С. 55–63.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимости скорости горения от давления для исследованных составов

Скачать (69KB)
3. Рис. 2. Зависимости (а), η(P) (б) и D43(P) (в) исследованных составов

Скачать (145KB)
4. Рис. 3. Функции fm(D) для состава Bas_1: 1 — высокое давление; 2 — низкое давление

Скачать (64KB)
5. Рис. 4. Схема области горения

Скачать (129KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».