Формирование направленных потоков частиц при горении газообразной смеси в канале

Авторы: Садохина Т.Д.
Опубликовано в выпуске: #10(27)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-10-398
Раздел: Физика | Рубрика: Химическая физика, горение и взрыв
Ключевые слова: напыление микрочастиц, газотермическое напыление, детонационное напыление, переход горения в детонацию (ПГД), волна горения, горение в канале, эффективность напыления, уравнения Навье — Стокса
Опубликовано: 08.11.2018

Рассмотрена задача о напылении микрочастиц на твердотельную подложку и предложен метод ее решения, основанный на формировании направленного потока частиц в импульсе следующих друг за другом волн сжатия, генерируемыми при развитии горения газообразной смеси в канале. Методами численного моделирования получена зависимость эффективности напыления от длины канала, а также дана оценка равномерности напыления при реализации наиболее эффективного режима. Продемонстрировано, что режим с постепенным ускорением микрочастиц в потоке, генерируемом ускоряющимся пламенем в коротком канале, обеспечивает более эффективное напыление микрочастиц на подложку по сравнению с напылением микрочастиц в импульсе детонационной волны, формируемой в результате перехода горения в детонацию в длинном канале.

Литература

[1] Балдаев Л.Х., ред. Газотермическое напыление. Москва, Маркет ДС, 2007, с. 254–283.

[2] Голуб В.В., Иванов М.Ф., Киверин А.Д., Яковенко И.С. О детонационно-индуцированной имплантации микрочастиц в подложку. Письма ЖТФ, 2014, т. 40, № 20, с. 88–95.

[3] Зельдович Я.Б. К теории возникновения детонации в газах. ЖТФ, 1947, т. 17, № 1, с. 3–26.

[4] Саламандра Г.Д., Баженова T.B., Набоко И.М. Формирование детонационной волны при горении газа в трубах. ЖТФ, 1959, т. 29, № 11, с. 1354–1359.

[5] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. Москва, Наука, 1986, 736 с.

[6] Гальбугрт В.А., Иванов М.Ф., Петухов В.А. Механизмы формирования сверхвысоких давлений при распространении взрывных волн в конических полостях. Теплофизика высоких температур, 2008, т. 46, № 6, с. 937–943.

[7] Stull D.R., Prophet H. Thermochemical tables. Department of Commerce, National Bureau of Standards, 1971, 1139 p.

[8] Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Москва, Физматлит, 2003. 352 с.

[9] Гальбурт В.А., Иванов М.Ф., Петухов В.А. Математическое моделирование различных режимов развития горения в конусе. Химическая физика, 2007, т. 26, № 2, с. 40–49.

[10] Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. Вычислительный эксперимент. Москва, Наука, 1982, с. 52.