Воспламенение и горение порошкообразных металлов, Ягодников Д.А., 2009

Воспламенение и горение порошкообразных металлов, Ягодников Д.А., 2009.

   Представлены современные методики экспериментальных измерений, приведены данные по основам построения математических моделей, описывающих состояния горящей газовзвеси при различных начальных характеристиках турбулентности, составах газовзвеси и режимных параметрах. Рассмотрены результаты экспериментальных исследований процессов воспламенения и горения газовзвесей частиц алюминия, магния, бора, а также методы интенсификации процессов воспламенения и горения частиц порошкообразного горючего. Представлены варианты использования нано- и ультрадисперсных частиц горючего в качестве компонентов топлива.
В издании использованы материалы научно-исследовательских работ, выполненных в НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Книга предназначена для инженеров, работающих в области теории и практики горения газодисперсных систем, а также может быть полезной для преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов старших курсов.




Классификация дисперсных систем.
Дисперсными системами называются системы, в которых дисперсная фаза равномерно распределена (диспергирована) в другой фазе — дисперсионной среде. В дисперсных системах размер частиц дисперсной фазы составляет 10-9-10-4 м, т. е. находится в интервале от нанометров до микрометров. Эта область превосходит размер малой молекулы, но меньше размера объекта, различимого невооруженным глазом. Дисперсные системы являются гетерогенными, состоящими из сплошной фазы (дисперсионной среды) и находящихся в этой среде отдельных частиц тех или иных размеров и форм (дисперсной фазы). Обязательным условием существования дисперсных систем является взаимная нерастворимость диспергированного вещества и дисперсионной среды.

Дисперсные системы классифицируют по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, размеру и распределению частиц дисперсной фазы по размерам, виду дисперсной фазы. Классификация дисперсных систем по первому признаку — зависимость дисперсной фазы и дисперсионной среды от агрегатного состояния — приведена в табл. 1.1.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Перечень сокращений, условных обозначений, символов.
Глава 1. Теплофизические и макрокинетические свойства ПМГ.
1.1. Теплофизические свойства компонентов порошкообразных топлив.
1.1.1. Классификация дисперсных систем.
1.1.2. Порошкообразные горючие.
1.1.3. Порошкообразные окислители.
1.1.4. Жидкие и газообразные окислители.
1.1.5. Стехиометрическое соотношение между компонентами топлива.
1.2. Воспламенение и горение одиночных частиц металлов.
1.2.1. Температуры фазовых превращений металлов, их оксидов и особенности процессов воспламенения и горения.
1.2.2. Основные характеристики воспламенения и горения одиночных частиц металлов.
1.2.3. Особенности воспламенения и горения магния.
1.2.4. Особенности воспламенения и горения алюминия.
1.2.5. Воспламенение и горение частиц бора.
1.3. Дисперсные характеристики порошкообразных компонентов.
1.4. Термодинамические характеристики равновесных продуктов сгорания газодисперсных систем.
Список литературы к главе 1.
Глава 2. Экспериментальные установки и методы исследования процессов воспламенения и горения газовзвесей частиц ПМГ.
2.1. Основные способы подачи и псевдоожижения порошкообразных компонентов.
2.2. Установки для исследования распространения и стабилизации пламени в ламинарных условиях.
2.3. Установки для исследования распространения пламени в условиях, близких к ламинарным.
2.3.1. Установка постоянного объема.
2.3.2. Установки постоянного объема для визуализации распространения пламени.
2.3.3. Установка постоянного давления.
2.4. Установки для исследования процессов воспламенения и горения ПМГ в свободном объеме.
2.5. Установки для исследования турбулентного горения ПМГ
2.5.1. Описание конструкции и методики проведения эксперимента на модельной установке П-70с.
2.5.2. Описание конструкции и методики проведения эксперимента на порошковом газогенераторе.
2.5.3. Описание конструкции энергосиловой установки, работающей на порошкообразном металлическом горючем и воздухе.
2.6. Модельные установки на двухкомпонентном порошкообразном топливе.
Список литературы к главе 2.
Глава 3. Математическое моделирование воспламенения и горения газодисперсных систем.
3.1. Основы математического моделирования горения газовзвесей частиц металлов.
3.1.1. Построение физических и математических моделей
3.1.2. Моделирование процессов межфазного взаимодействия.
3.1.3. Моделирование состояния газовой фазы.
3.2. Тепловая теория горения газовзвесей.
3.3. Решения с помощью методов Эйлера и Лагранжа.
3.3.1. Влияние массовой концентрации частиц.
3.3.2. Влияние начального размера частиц.
3.3.3. Влияние давления.
3.4. Моделирование распространения пламени в двухкомпонентной газовзвеси.
3.5. Статистические методы расчета характеристик горения газодисперсных систем.
3.5.1. Физический смысл функции ПРВ при моделировании газодисперсных систем.
3.5.2. Одномерные ПРВ-модели.
3.5.3. Многомерные ПРВ-модели.
3.6. Статистические методы моделирования турбулентного горения газовзвесей.
3.7. Моделирование процесса распространения пламени в газовзвеси частиц бора.
3.7.1. Одномерная модель воспламенения и горения газовзвеси частиц бора.
3.7.2. Статистическая модель горения газовзвеси частиц бора.
Список литературы к главе 3.
Глава 4. Экспериментальные исследования воспламенения и горения газодисперных систем в ламинарных условиях.
4.1. Стабилизация и распространение газодисперсного пламени в ламинарных условиях.
4.1.1. Исследования и характеристики стационарного газодисперсного пламени.
4.1.2. Исследования и характеристики распространения пламени.
4.2. Дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси частиц алюминия.
4.2.1. Влияние дисперсного состава ПМГ на дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси.
4.2.2. Влияние давления на. дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания аэровзвеси.
4.2.3. Анализ влияния условий сжигания порошкообразного алюминия на дисперсный состав конденсированных продуктов сгорания.
4.3. Характеристики распространения сферически-симметричного пламени в аэровзвеси.
4.4. Температура воспламенения газовзвеси.
4.5. Радиационные методы диагностики процессов воспламенения и горения газодисперсных систем.
Список литературы к главе 4.
Глава 5. Основные закономерности процессов распространения и стабилизации пламени в газодисперсных турбулентных потоках.
5.1. Горение газовзвеси порошкообразного алюминия в турбулентном потоке.
5.1.1. Стабилизация аэродисперсного пламени турбулизирующими пластинами.
5.1.2. Горение аэровзвеси частиц алюминия в следе за турбулизатором и при внезапном расширении.
5.2. Воспламенение и горение ПМГ в камерах сгорания модельных энергетических установок.
5.3. Воспламенение и горение двухкомпонентного порошкообразного топлива.
5.4. Конверсионное использование ПМГ.
5.4.1. Газодисперсный синтез оксидов металлов.
5.4.2. Сверхзвуковой терморезак на порошкообразном металлическом горючем.
5.4.3. Сверхзвуковое газопламенное напыление защитных покрытий.
Список литературы к главе 5.
Глава 6. Интенсификация процессов воспламенения и горения порошкообразных металлических горючих.
6.1. Анализ методов повышения реакционной способности порошкообразного металлического горючего.
6.2. Характеристики модифицированных ПМГ на основе алюминия.
6.2.1. Модификация частиц ПМГ никелевым покрытием.
6.2.2. Модификация частиц ПМГ фторсодержащими органическими покрытиями.
6.2.3. Порошкообразные модификаторы.
6.3. Термодинамический расчет горения топлив на основе модифицированных частиц порошкообразного металлического горючего.
6.3.1. Термодинамические расчеты горения аэродисперсных систем.
6.3.2. Термодинамические расчеты горения смесевых твердых топлив.
6.4. Основы математического моделирования процессов воспламенения и горения капсулированных частиц алюминия.
6.4.1. Постановка задачи воспламенения одиночной частицы алюминия.
6.4.2. Модель воспламенения частиц алюминия, капсулированных никелем.
6.4.3. Математическое моделирование воспламенения частицы алюминия с разлагающимся полимерным покрытием.
6.5. Экспериментальное исследование характеристик горения модифицированных частиц ПМГ.
6.5.1. Распространение пламени по аэровзвеси модифицированных частиц алюминия.
6.5.2. Характеристики горения модифицированных частиц ПМГ в составе энергетических конденсированных систем.
Список литературы к главе 6.
Глава 7. Электрофизические аспекты горения порошкообразных металлических горючих.
7.1. Собственное электрическое поле горения газодисперсных систем.
7.2. Влияние электрического поля на горение газодисперсных систем.
7.3. Влияние электрического поля на горение энергетических конденсированных систем.
Список литературы к главе 7.
Глава 8. Нанодисперсные порошкообразные компоненты топливных композиций.
8.1. Технология получения и свойства нанодисперсных порошкообразных материалов.
8.2. Горение нанодисперсных частиц металлического горючего в активных средах.
8.2.1. Взаимодействие ультрадисперсного алюминия с водой.
8.2.2. Горение ультрадисперсного алюминия в твердотопливных композициях.
8.2.3. Горение НДА в пиротехнических составах.
8.2.4. Воспламенение и горение навесок нанопорошков алюминия.
8.2.5. Горение ультрадисперсного алюминия в гелеобразных композициях.
8.2.6. Использование нано дисперсного алюминия во взрывчатых композициях.
Список литературы к главе 8.
Заключение.

Купить .

Купить .





Теги: учебник по машиностроению :: машиностроение :: Ягодников