Конвективный и кондуктивный режимы горения гранулированных СВС-смесей $\rm Ti$–$\rm C$–$\rm B$. Определение коэффициента теплообмена фильтрующегося газа с гранулами

Проведены исследования закономерностей горения системы $(100 - x)(\mathrm{Ti} + \mathrm{C}) - x(\mathrm{Ti} + 2\mathrm{B})$ насыпной плотности в порошковом и гранулированном виде. Показано, что зависимость скорости горения порошковой смеси от содержания $\rm Ti + 2\rm B$ имеет немонотонный характер, что связано с влиянием примесного газовыделения на процесс горения. Для гранулированной смеси получена монотонная зависимость, имеющая два характерных участка. Увеличение скорости горения при содержании $(\rm Ti + 2\rm B)~>60$ мас. $\%$ позволило сделать вывод о смене кондуктивного режима горения на конвективный. Для конвективного режима горения показано, что уменьшение содержания газифицирующейся добавки в смеси (грануляция этиловым спиртом) приводит к неожиданному результату: увеличению скорости горения системы для составов $x = 90$ и $100$ мас. $\%$. Для составов с содержанием $(\rm Ti + 2\rm B)~>60$ мас. $\%$ впервые определена скорость горения при отводе примесного газа через боковую поверхность образца. Это позволило исключить влияние конвективного теплопереноса и определить скорость горения вещества внутри гранул. Совокупность имеющихся экспериментальных данных и результаты проведенных расчетов показали, что критическим условиям перехода горения в конвективный режим для гранул диаметром $1.7$ мм отвечает состав при $x = 60$ мас. $\%$, а для гранул диаметром $0.6$ мм – при $x = 80$ мас. $\%$. Установлено значительное различие расчетных и экспериментальных коэффициентов теплообмена газового потока с гранулами в конвективном режиме горения. Основной причиной отличия является химически активная среда исследуемых составов.