Характеристики зажигания металлизированного смесевого твердого топлива группой горячих частиц

Выполнено математическое моделирование твердофазного зажигания металлизированного смесевого топлива (перхлорат аммония +$14 \%$ бутилкаучука + $5\%$ порошка алюминия + $6\%$ пластификатора) в условиях локального нагрева несколькими источниками ограниченной энергоемкости (размеры горячей частицы $x_p=4$ мм, $y_p=2$ мм). При варьировании температуры нагретых стальных частиц и расстояния между ними соответственно в диапазонах $700<T_p<1500$ К и $0.1x_p<\Delta_x<1.5x_p$ установлены значения $T_p$ и $\Delta_x$, при которых время задержки зажигания соответствует условиям инициирования горения смесевого топлива одиночной частицей, пластиной с постоянной температурой или несколькими частицами. В области невысоких начальных температур локальных источников ($T_p<1100$ К) выявлены предельные значения $\Delta_x\to0.1x_p$ и $\Delta_x>1.5x_p$, при которых исследование характеристик и закономерностей зажигания топлива группой нагретых частиц можно выполнять в рамках соответственно модели пластина – топливо – газ и модели одиночная частица – топливо – газ. Уменьшение расстояния $\Delta_x$ при $T_p<1100$ К ведет к уменьшению индукционного периода до $50\%$ и снижению минимальной начальной температуры источника, необходимой для инициирования горения топлива, с $830$ до $700$ К. При $T_p>1100$ К для исследования процессов зажигания металлизированного смесевого твердого топлива одиночными и несколькими частицами можно использовать относительно простые одномерные модели зажигания конденсированных веществ пластиной с постоянной температурой. При этом изменение времени задержки зажигания не превышает $5\%$.