A Mathematical Model of the Single Aluminium Diboride Particle Ignition

Yagodnikov, D. A.; Papirin, Pavel; Сухов, А. В.

doi:10.7463/1214.0739006

Cited by 2 publications

(2 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Данное значение относительного расхода соответствует коэффициенту избытка воздуха ≈ 0.1 − 0.2, когда рез-ко возрастает как тепловыделение, так и температура сгорания. Сопровождаемый экзотермическим эффектом процесс обра-зования нитрида алюминия (AlN K ) вносит существенный вклад в суммарное тепло-выделение и поддерживает устойчивое воспламенение и горение обеднённой кислородом смеси [4]. Максимальное зна-чение скорости потока, при которой про-исходит воспламенение АВС, составляет порядка 300 м/с.…”

Section: результаты и выводыunclassified

Determining the boundaries of ignition of aluminum particle aerosuspension in a high-velocity airflow

Егоров

Tizilov

2015

VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineer

View full text Add to dashboard Cite

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета Т.14, № 2, 2015 Представлены результаты определения границы зажигания турбулентного потока алюминиево-воздушной смеси, а также влияние таких параметров, как скорость потока, турбулентность, размер ча-стиц алюминия на границы зажигания. Установлено, что с ростом начальной турбулентности очаг вос-пламенения под действием пульсации раздваивается, языки пламени выносятся в основной поток и там гаснут, тем самым увеличивая время зажигания основного потока смеси; с увеличением начальной тур-булентности потока границы зажигания алюминиево-воздушной смеси расширяются, а также увеличива-ется скорость потока алюминиево-воздушной смеси; граница зажигания порошка алюминиево-магниевого сплава соответствует границе зажигания для камер сгорания авиационных газотурбинных двигателей; наличие в зоне воспламенения частиц порошка алюминия мелкой фракции в значительной мере способствует расширению границы зажигания потока алюминиево-воздушной смеси. Также полу-чено, что максимум скорости распространения пламени и тепловыделения для алюминиево-воздушной смеси наблюдается при составе смеси близком к стехиометрическому, как и для газовоздушных смесей. Однако отличительной особенностью алюминиево-воздушной смеси является наличие второго макси-мума скорости распространения пламени и тепловыделения при составах смеси < 0,3. Полученные границы зажигания алюминиево-воздушной смеси лежат внутри области стабилизации пламени. , алюминиево-воздушная смесь, границы зажигания, скорость потока, турбулент-ность. Воспламенение

show abstract

Section: результаты и выводыunclassified

Determining the boundaries of ignition of aluminum particle aerosuspension in a high-velocity airflow

Егоров

Tizilov

2015

VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineer

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Математическая модель [3] достаточно сложно описывает процесс воспламенения отдельных частиц диборида алюминия, требует знания коэффициентов диффузии и не позволяет описать процесс горения частиц металла. Целью настоящей статьи является создание единой математической модели воспламенения и горения одиночных частиц диборида алюминия.…”

unclassified

Unified mathematical model of ignition and combustion of single particles of aluminum diboride

Папырин¹,

Сухов²,

Ягодников³

2017

EJSI

View full text Add to dashboard Cite

Введение. Применение порошкообразных металлических горю-чих в качестве добавок к топливам позволяет повысить габаритно-массовые и энергетические характеристики прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) и ракетно-прямоточных двигателей (РПД) традиционных схем, а также комбинированных ПВРД и РПД, для которых перспективным представляется использование борсо-держащих горючих [1, 2]. В общем цикле разработки ПВРД и РПД важное значение имеет математическое моделирование отдельных стадий рабочего процесса с учетом их взаимосвязи, конструктивных особенностей, а также начальных значений основных режимных ха-рактеристик, что позволяет выработать рекомендации по достижении максимальной полноты сгорания топлива.Математическая модель [3] достаточно сложно описывает про-цесс воспламенения отдельных частиц диборида алюминия, требует знания коэффициентов диффузии и не позволяет описать процесс го-рения частиц металла. Целью настоящей статьи является создание единой математической модели воспламенения и горения одиночных частиц диборида алюминия.Математические модели газодинамики горения включают в себя дифференциальные уравнения баланса массы, количества движения и энергии, в которые входят источниковые члены, определяющиеИнженерный журнал: наука и инновации # 6·2017 скорости изменения массы реагентов и тепловыделения в результате протекающих химических реакций. В случае использования порош-кообразного металлического горючего, в частности бора или его соединений с алюминием, для моделирования источниковых членов возможно применение эмпирических зависимостей, определяющих массовые скорости горения и тепловыделения, или реализация в ма-тематической модели алгоритма расчета характеристик воспламене-ния и горения одиночных частиц металлического горючего, который основан на макрокинетических физико-химических процессах взаи-модействия горючего и окислителя. Описание математической модели. Рассмотрим описание матема-тической модели воспламенения и горения в воздухе одиночной части-цы горючего, в качестве которого выбран диборид алюминия АlB 2 . Перспектива использования его определяется высокими значениями плотности ( к ~ 3000 кг/м 3 ) и теплоты сгорания (∆Н AlB 2 ~ 46,1 МДж/кг). В модели воспламенения сферической частицы диборида алюми-ния в воздухе на основе теории параллельных химических реакций [4, 5] приняты следующие допущения.1. Частица диборида алюминия представляет собой равномерно перемешанный сплав бора и алюминия, причем доля поверхности, за-нимаемая каждым из элементов, пропорциональна их мольной доле в сплаве.2. Параллельные химические реакции окисления алюминия и бо-ра протекают на соответствующих поверхностях частицы, пропорци-ональных мольной доле в сплаве (рис. 1).Рис. 1. Схема модели воспламенения частицы диборида алюминия 3. Оксидные пленки оксида алюминия и оксида бора покрывают всю поверхность частицы.4. Все физико-химические процессы при горении происходят в пределах центрально-симметричной приведенной пленки, радиус ко-торой определяется условием теплообмена с окружающей газовой средой.Аl B Единая мат...

show abstract

A Mathematical Model of the Single Aluminium Diboride Particle Ignition

Cited by 2 publications

References 0 publications

Determining the boundaries of ignition of aluminum particle aerosuspension in a high-velocity airflow

Determining the boundaries of ignition of aluminum particle aerosuspension in a high-velocity airflow

Unified mathematical model of ignition and combustion of single particles of aluminum diboride

Contact Info

Product

Resources

About