Моделирование воспламенения кристалла триаминотринитробензола

Г.Т. Смагулова; Ж.Р. Уалиев; З.А. Мансуров

doi:10.18321/

Авторлар

Г.Т. Смагулова Жану проблемалары институты, 050012, Қазақстан, Алматы қ., Богенбай батыр к., 172
Ж.Р. Уалиев Жану проблемалары институты, 050012, Қазақстан, Алматы қ., Богенбай батыр к., 172
З.А. Мансуров Жану проблемалары институты, 050012, Қазақстан, Алматы қ., Богенбай батыр к., 172

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Кілт сөздер:

тұтану, жану, модельдеу, температура, детонация

Аңдатпа

Конденсациялаған заттарда жану және жануда ағатын өзара байланысты физикалық - химия процесстердің күрделі кешендердің зерттеулер аппаратты сияқты математикалық пішіндеу осы уақытта белсенді дамып жатыр. Жұмыста триаминотринитробензола (ТАТБ) дара кристалының тұтану процессінің сандық модельдеу берілген. Алынған мәліметтерге сәйкес жанып кету және реакция аумағының сапалық айырмашылықтары ролінің маңыздылығына байланысты, бұл модель тұтанудың жылулық теориясынан ерекшеленеді. Есептеулер бойынша, тұтанулар уақыттың тоқтауы бастапқы температурадан экспоненталық тәуелді. Қалыпты тұтану режимдердің аумағы ішкі деформация көбейген жағдайда (жарық, қуыс, тесіктер) кішірейетіні көрсетілген. Концентрациялық және құрылыстық кеңейулердің тұтану процессі қасиеттеріне маңызды әсері келтірілген. Кристаллдың тұтану процесіндегі бастапқы химиялық реакциялары, тұтану, эндотермиялық реакция болып табылатын, ТАТБ молекулаларынан NO₂топтарының үзілуі бірінші кезең, қарастырылған. Артынша радикалдан NH₂тобының үзілуі журеді. Бұл топтардың үзілуінен кейін сынық радикалдардың пайда болуымен бензолды радикалдың фрагментациясы жүреді.

Әдебиеттер тізімі

(1) Hu E., Huang Z., He J., Jin C., Zheng J. Experimental and numerical study on laminar burning characteristics of premixed methane–hydrogen–air flames // International Journal of Hydrogen Energy. 2009. № 34. P. 4876–4888.

(2) Gordon R. L., Masri A. R., Pope S. B., Goldin G. M. A numerical study of auto-ignition in turbulent lifted flames issuing into a vitiated co-flow // Combustion Theory and Modelling. 2007. Vol. 11, No. 3. P. 351–376.

(3) Современные проблемы исследования быстропротекающих процессов и явлений катастрофического характера / Под ред. О. М. Белоцерковского и др. М.: Наука, 2007. 223 с.

(4) Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Одномерные, двумерные и пространственные модели газофазного зажигания жидких конденсированных веществ локальными источниками энергии // Труды Междунар. конф. «Химическая и радиационная физика». 25–29 августа 2009 г.

(5) Yang V. Modeling of supercritical vaporization, mixing, and combustion processes in liquid-fueled propulsion systems // Proceedings of the 28th International Symposium on Combustion. Pittsburgh, 2000.

(6) Амосов А. П. Теория воспламенения взрывчатых веществ при механических воздействиях // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 1996. Вып. 4. С. 208–235.

(7) Tavernetti W. E., Hafez M. M. A numerical study of chaotic dynamics in thermal ignition and chemically reactive swirling flow // Seventh International Conference on Computational Fluid Dynamics (ICCFD7). Big Island, Hawaii, July 9–13, 2012.

(8) Вилюнов В. Н. Теория зажигания конденсированных веществ. Новосибирск: Наука, 1984. 190 с.

(9) Esfahani J. A., Sousa A. C. M. Ignition of epoxy by a high radiation source: a numerical study // International Journal of Thermal Sciences. Elsevier, Paris. 1999. № 38. P. 315–323.

(10) Митрофанов В. В. Детонация гомогенных и гетерогенных систем. Новосибирск: Изд-во Ин-та гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 2003. 200 с.

(11) Храмов Г. Н. Горение и взрыв. Монография. СПб.: СПбГПУ, 2007. 278 с.

(12) Магойченков М. А., Галаджий Ф. М., Росинский Н. Л. Мастер-взрывник. М.: Недра, 1975. 288 с.

(13) Кушнарев Д. М. Использование энергии взрыва в строительстве. М.: Стройиздат, 1973. 289 с.

(14) Орлова Е. Ю., Орлова Н. А., Жилин В. Ф. и др. Октоген – термостойкое взрывчатое вещество. М.: Недра, 1975. 128 с.

(15) Ловля С. А., Каплан Б. Л., Майоров В. В. и др. Взрывное дело. М.: Недра, 1976. 272 с.

(16) Яблоков В. А. Теория горения и взрывов. Н. Новгород, 2007. 61 с.

(17) Koch E.-Ch., Péron P.-F. Synoptic review on insensitive explosive molecules // ICT 41th. Karlsruhe, 29 June – 02 July 2010. V. 5.

(18) Knyazeva A. G., Evstigneev N. K. Interrelations between heat and mechanical processes during solid phase chemical conversion under loading // Procedia Computer Science. 2010. № 1. P. 2613–2622.

(19) Князева А. Г. О зажигании кристаллов взрывчатых веществ // Физика горения и взрыва. 2001. Т. 37, № 3. С. 94–105.

(20) Knyazeva A. G., Zarko V. E. The effect of chemically induced stresses and deformations on the ignition of solid propellants // Challenges in Propellants and Combustion. 100 Years after Nobel. Begell House, Inc. New York; Wallingford (U.K.), 1997. P. 762–773.

(21) Knyazeva A. G., Dyukarev E. A. On the modes of solid phase decomposition of single crystals of priming explosives // Physical Mesomechanics. 2000. V. 3, № 3. P. 93–102.

(22) Жилин В. Ф., Збарский В. Л., Юдин Н. В. Малочувствительные взрывчатые вещества. М.: Недра, 2008. 160 с.

(23) Дик И. Г., Селиховкин А. М. Модель зажигания и перехода к горению конденсированного газифицирующегося вещества // Математическое моделирование. 1991. Т. 3, № 4. С. 3–11.

(24) Князева А. Г., Кузнецов В. Т. Разрушение поверхностного слоя нитроглицеринового пороха в процессе зажигания при различных начальных температурах // Физика горения и взрыва. 1995. Т. 31, № 4. С. 10–19.

(25) Смирнов Л. П. Математическое моделирование процессов разложения взрывчатых веществ // Успехи химии. 2010. Т. 79, № 5. С. 466–483.

(26) Бахрах С. М., Володина Н. А., Гушанов А. Р. Численное моделирование инициирования взрывчатых превращений в твёрдом веществе при низкоскоростных воздействиях // Химическая физика. 2008. Т. 27, № 8. С. 70–76.

(27) Гусаченко Л. К., Зарко В. Е., Зырянов В. Я., Бобрышев В. П. Моделирование процессов горения твёрдых топлив. Новосибирск: Наука СО, 1985. 182 с.

(28) Сполдинг Д. Б. Основы теории горения. М.: Госэнергоиздат, 1959. 320 с.

(29) Зельдович Я. Б., Компанеец А. С. Теория детонации. М.: Гос. изд-во техн.-теор. лит., 1955. 268 с.

(30) Гребенкин К. Ф., Горшков М. М., Жеребцов А. Л., Попова В. В., Тараник М. В. Оценки скорости распространения волны горения из «горячих точек» при ударно-волновом инициировании ТАТБ // Труды VII Междунар. конф. «Забабахинские научные чтения». 8–12 сентября 2003 г.

(31) Зеленкин В. Г., Боровик С. И., Бабкин М. Ю. Теория горения и взрыва: конспект лекций. Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2011. 166 с.