 |
Учёные раскрыли двойной характер горения алюминиевой пыли
Специалисты Тольяттинского государственного университета (ТГУ) установили, что поведение пламени в облаках алюминиевой пыли зависит не только от состава смеси, но и от размера частиц, который определяет один из двух принципиально разных режимов горения. Результаты исследования позволяют по-новому взглянуть на процессы горения порошков алюминия, что имеет значение как для использования их в качестве горючего в энергетических установках, так и в промышленной безопасности.
Эксперименты провела группа специалистов научно-образовательного центра «Физика горения энергоемких материалов» кафедры «Прикладная механика и инженерная графика» ТГУ под руководством профессор Александра Егорова. Работы велись на уникальной установке, позволяющей создавать управляемый поток аэровзвеси – смеси воздуха и алюминиевого порошка. В центре внимания учёных оказались два промышленных порошка: АСД-4 с размером частиц 7,4 микрометра и более крупный АСД-1 с частицами 17,4 микрометров.
– Мы фактически нашли объяснение к интерпретации многих противоречивых данных, опубликованных ранее, – комментирует результаты работы профессор кафедры «Прикладная механика и инженерная графика» ТГУ Александр Егоров. – Оказалось, что в спорах о том, как скорость пламени зависит от состава смеси, были правы все, просто говорили о разных режимах. Мелкие частицы горят в кинетическом режиме, и их скорость горения зависит от скорости химических реакций. Пламя ведёт себя почти как газовое, однако имеет два пика скорости. Крупные частицы переходят в диффузионный режим, где всё решает доступ окислителя, и максимум скорости только один. Теперь, зная размер частиц, мы можем предсказать характер кривой зависимости скорости распространения пламени от состава алюминиево-воздушной смеси.
Исследование также показало, что на скорость и устойчивость пламени по-разному влияют начальная температура и турбулентность потока. Например, повышение температуры воздуха выступает универсальным ускорителем горения для обоих порошков. А вот влияние турбулентности оказалось неоднозначным и зависело от размера частиц: в некоторых случаях рост интенсивности турбулентности увеличивал скорость распространения пламени, в других уменьшал.
– Это имеет прямое практическое значение, – добавляет Александр Егоров. – Например, при проектировании камер сгорания или оценке пожарной опасности на производстве нельзя применять единый подход к «алюминиевой пыли» вообще. Нужно чётко понимать, с какой дисперсностью мы имеем дело. Одна и та же система подавления пламени может быть эффективна для мелкой пыли и бесполезна для крупной, и наоборот.
Полученные данные свидетельствуют, что ключевым фактором, определяющим скорости пламени, является именно состав аэровзвеси, а не газодинамические параметры потока. Однако интерпретировать эту зависимость правильно можно, только зная режим горения, который однозначно определяется размером частиц.
Эти выводы позволяют унифицировать подход к анализу процессов горения алюминиевых порошков, как в движущихся потоках, так и в неподвижных облаках. Результаты работы могут быть использованы для уточнения расчётных моделей горения аэровзвесей частиц алюминия, а также для разработки более эффективных мер противопожарной защиты на производствах, связанных с получением порошкообразных энергоемких материалов. Статья об исследовании учёных ТГУ опубликована в научном журнале «Физика горения и взрыва». Основанный в январе 1965 года Сибирским отделением Российской академии наук, журнал является одним из немногих в мире, специализирующихся в области исследований по физике горения и взрыва.
Контактное лицо: Колпашникова Ольга (написать письмо автору)
Компания: ТГУ (все новости этой организации)
Добавлен: 21:17, 28.01.2026
Количество просмотров: 402
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал об изменениях в правилах для водителей, ПНИПУ, 21:48, 16.03.2026, Россия |
102 |
| С 1 марта 2026 года в России вступают в силу законодательные изменения, которые коснутся всех автовладельцев. Нововведения затронут цифровизацию электронных паспортов и усиление ответственности за нарушение ПДД. Ученый Пермского Политеха рассказал, какие изменения ждут водителей, как они повлияют на бюджет и авторынок, и что делать, чтобы избежать лишних расходов. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали 10 неочевидных фактов про сон, ПНИПУ, 21:18, 16.03.2026, Россия |
26 |
| 13 марта отмечается Всемирный день сна. Ученые ПНИПУ рассказали, сколько плод спит в беременность, почему дети не видят себя во сне, как головной мозг избавляется от токсичных белков, зачем нам негативные сновидения, как нехватка сна приводит к диабету и какие психологические установки порождают бессонницу. |
|
| Ученая Пермского Политеха развеяла миф о вреде зимне-весенних овощей, ПНИПУ, 21:15, 16.03.2026, Россия |
20 |
| Существует миф, что зимне-весенние овощи содержат большое количество пестицидов и нитратов. Ученая Пермского Политеха разбирает популярный миф о зимне-весенних овощах, в чем их отличие от сезонных, как меняется количество витаминов в плодах и какие лучше всего употреблять для поддержания иммунитета. |
|
| Ученая Пермского Политеха поделилась 10 полезными фактами про почки, ПНИПУ, 21:55, 12.03.2026, Россия |
383 |
| 12 марта отмечается Всемирный день почки. Ученая ПНИПУ рассказала, когда формируются почки у ребенка, как работают, почему влияют на давление, мозг и витамин D, как часто их пересаживают, у кого выше риск образования камней, полезно ли есть арбуз и где разрабатывают искусственную почку. |
|
| Пермские ученые объяснили, почему на спутнике Сатурна бьют гейзеры, а на других — нет, ПНИПУ, 21:54, 12.03.2026, Россия |
383 |
| Европа, Энцелад и Титан — ледяные спутники Юпитера и Сатурна с подледными океанами. Только Энцелад выбрасывает воду в космос через гейзеры. Почему при сходном строении остальные спутники скрыты подо льдом, выяснили ученые Пермского Политеха и УрО РАН, создав математическую модель, которая объяснила этот феномен. |
|
|
|
