Аннотация:
Представлены расчетные и экспериментальные результаты исследований образования углеродных кластеров при распространении волн горения и детонации в обогащенных ацетиленокислородных и ацетиленовоздушных смесях. Эксперименты проведены в трубах различного диаметра (в том числе — заполненных пористой средой) при широком варьировании начального давления и соотношения горючее – окислитель. Обнаружено большое разнообразие углеродных кластеров, образующихся при различных режимах сгорания смеси. Характерный размер частиц сконденсированного углерода 15 ÷ 100 нм. При детонации в пористой среде размер углеродных частиц 15 ÷ 45 нм, в некоторых опытах образуются отдельные крупные фуллереноподобные частицы размерами 150, 400 и 950 нм. Установлено, что доля конденсированного углерода по отношению к общему количеству углерода в исходной смеси зависит от типа волн, при этом детонация характеризуется минимальным “выходом” конденсата. Количество конденсата возрастает при увеличении концентрации ацетилена в смеси и начального давления.
Размеры углеродных частиц при горении больше, чем при детонации. Охлаждение продуктов реакции замедляет конденсацию и останавливает рост углеродных частиц.
Образец цитирования:
А. А. Васильев, А. В. Пинаев, “Образование углеродных кластеров в волнах горения и детонации газовых смесей”, Физика горения и взрыва, 44:3 (2008), 81–94; Combustion, Explosion and Shock Waves, 44:3 (2008), 317–329
\RBibitem{VasPin08}
\by А.~А.~Васильев, А.~В.~Пинаев
\paper Образование углеродных кластеров в волнах горения и детонации газовых смесей
\jour Физика горения и взрыва
\yr 2008
\vol 44
\issue 3
\pages 81--94
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/fgv1401}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=11846348}
\transl
\jour Combustion, Explosion and Shock Waves
\yr 2008
\vol 44
\issue 3
\pages 317--329
\crossref{https://doi.org/10.1007/s10573-008-0040-y}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/fgv1401
https://www.mathnet.ru/rus/fgv/v44/i3/p81
Эта публикация цитируется в следующих 16 статьяx:
Guan-chen Dong, Jia-lu Guan, Ling-hua Tan, Jing Lv, Xiao-na Huang, Guang-cheng Yang, “Anisotropic shock response in oriented omnidirectional TATB supercells based on reactive molecular dynamics simulations”, Energetic Materials Frontiers, 2024
Е. С. Прохоров, “Моделирование газовой детонации углеводородного топлива при недостатке кислорода”, Физика горения и взрыва, 59:5 (2023), 96–102; E. S. Prokhorov, “Simulation of gas detonation of hydrocarbon fuel with a lack of oxygen”, Combustion, Explosion and Shock Waves, 59:5 (2023), 620–625
E. S. Prokhorov, “Unified Approach to Modeling Equilibrium Flows of Detonating Gases”, J Eng Phys Thermophy, 96:3 (2023), 669
А. А. Штерцер, В. Ю. Ульяницкий, Д. К. Рыбин, И. С. Батраев, “Детонационное разложение ацетилена при атмосферном давлении в присутствии малых добавок кислорода”, Физика горения и взрыва, 58:6 (2022), 89–99; A. A. Shtertser, V. Yu. Ulianitsky, D. K. Rybin, I. S. Batraev, “Detonation decomposition of acetylene at atmospheric pressure in the presence of small additives of oxygen”, Combustion, Explosion and Shock Waves, 58:6 (2022), 709–718
E. S. Prokhorov, “Melting Point of Carbon Particles behind the Gas Detonation Front”, jour, 16:2 (2022), 59
E S Prokhorov, “On melting temperature of carbon produced in detonation combustion of acetylene”, J. Phys.: Conf. Ser., 2233:1 (2022), 012003
И. С. Батраев, Д. К. Рыбин, В. Ю. Ульяницкий, “Параметры детонации смесей, создаваемых при инжекции газовых компонентов в ствол импульсного газодетонационного аппарата”, Физика горения и взрыва, 57:1 (2021), 27–33; I. S. Batraev, D. K. Rybin, V. Yu. Ulianitsky, “Detonation parameters of mixtures produced by injecting gaseous components into the shaft of a pulse gas detonator”, Combustion, Explosion and Shock Waves, 57:1 (2021), 23–29
Э. Р. Прууэл, А. А. Васильев, “Уравнение состояния продуктов газовой детонации. Учет формирования конденсированной фазы углерода”, Физика горения и взрыва, 57:5 (2021), 74–85; È. R. Pruuel, A. A. Vasil'ev, “Equation of state of gas detonation products. Allowance for the formation of the condensed phase of carbon”, Combustion, Explosion and Shock Waves, 57:5 (2021), 576–587
E S Prokhorov, “Computation of equilibrium states for products of hydrocarbon combustion under oxygen lack”, J. Phys.: Conf. Ser., 1382:1 (2019), 012064
E S Prokhorov, “Analysis of equilibrium states of reacting carbon-oxygen thermodynamic system”, J. Phys.: Conf. Ser., 1105 (2018), 012032
Nataliya P. Satonkina, Dmitry A. Medvedev, “On the mechanism of carbon nanostructures formation at reaction of organic compounds at high pressure and temperature”, AIP Advances, 7:8 (2017)
Liu Hai, Li Qi-Kai, He Yuan-Hang, “Molecular dynamics simulations of shock initiation of hexanitrohexaazaisowurtzitane/trinitrotoluene cocrystal”, Acta Phys. Sin., 64:1 (2015), 018201
Yushi Wen, Chaoyang Zhang, Xianggui Xue, Xinping Long, “Cluster evolution during the early stages of heating explosives and its relationship to sensitivity: a comparative study of TATB, β-HMX and PETN by molecular reactive force field simulations”, Phys. Chem. Chem. Phys., 17:18 (2015), 12013
P. A. Fomin, A. V. Trotsyuk, A. A. Vasil'ev, “Approximate Model of Chemical Reaction Kinetics for Detonation Processes in Mixture Of CH4with Air”, Combustion Science and Technology, 186:10-11 (2014), 1716
Anatoly A. Vasil'ev, Shock Waves Science and Technology Library, Vol. 6, 2012, 213
A. Emelianov, A. Eremin, “Detonation wave initiated by explosive condensation of supersaturated carbon vapor”, Shock Waves, 20:6 (2010), 491