 |
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: 449
Страна: Россия
| Ученые ПНИПУ нашли новый способ очищать воду от стронция, ПНИПУ, 21:28, 13.10.2026, Россия |
58 |
| Сегодня нередко в стоки и водоёмы попадают ионы стронция, способные вызывать у человека тяжелые заболевания. Но удалять их одновременно дёшево и быстро пока не получается. Ученые ПНИПУ создали новый материал для удаления стронция из воды. Их сорбент связывает больше ионов и работает в 3 раза быстрее аналогов. |
|
| «Поток-сирота»: ученый Пермского Политеха рассказал о звездопаде Дельта-Ауригиды, ПНИПУ, 21:26, 13.10.2026, Россия |
36 |
| В ночь с 10 на 11 октября можно будет увидеть Дельта-Ауригиды — один из самых интригующих, но малоизвестных звездопадов осени. Его радиант располагается в созвездии Возничего, а пик активности приходится на 11 октября. О том, почему Дельта-Ауригиды называют «потоком-сиротой» и как его не пропустить, рассказывает ученый Пермского Политеха. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали, на что смотреть при покупке незамерзайки для машины, ПНИПУ, 21:15, 13.10.2026, Россия |
39 |
| С наступлением холодов перед каждым водителем встает вопрос: какую стеклоомывающую жидкость залить в бак, чтобы она не замерзла, справлялась с грязью и не навредила ни машине, ни людям в салоне. О том, из чего состоит незамерзайка и на что ориентироваться при ее выборе, рассказали ученые Пермского Политеха. |
|
|
|
