URN: http://vtn.chdtu.edu.uaurn:2306:44552.2020.197339

DOI: https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2020.197339

ВИЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНИХ РЕЖИМІВ РОЗВИТКУ ПРОЦЕСІВ ГОРІННЯ ПІРОТЕХНІЧНИХ НІТРАТНО-МЕТАЛЕВИХ СУМІШЕЙ В УМОВАХ ЗОВНІШНІХ ТЕРМІЧНИХ ДІЙ

Олексій Сергійович Діброва, Оксана В’ячеславівна Кириченко, Роман Борисович Мотрічук, В’ячеслав Андрійович Ващенко, Сергій Олександрович Колінько, Тетяна Іванівна Бутенко, Валентин Вікторович Цибулін

Анотація


Розроблено модель горіння ущільнених сумішей із порошків Ті та нітратовмісного окиснювача) для визначення критичних режимів їх горіння шляхом розрахунку залежностей швидкості розповсюдження фронту горіння по зарядах від технологічних чинників та зовнішніх умов. Сформульовано механізм та розроблено модель горіння ущільнених сумішей із порошків мета-левих пальних і нітратів лужних та лужноземельних металів, що враховують кінетику термічного розкладання окиснювача, високотемпературного окиснення, спалахування та повного згоряння частинок металу на поверхні горіння суміші. Вперше за допомогою розробленої моделі для суміші Ті + NaNO3 визначено критичні режими розвитку їх горіння в умовах зовнішніх термічних дій, перевищення яких призводить до пожежовибухонебезпечного руйнування піротехнічних виробів.

Ключові слова


піротехнічні суміші, нітратовмісний окислювач, металеве пальне, процеси горіння, пожежна безпека

Повний текст:

PDF

Посилання


K. O. Brower, "Pyrotechnic devices for spacecraft". Voprosy raketnoi techniki, iss. 10, pp. 47-61, 1969 [in Russian].

A. A. Shidlovskii, Bases of pyrotechnics. Moscow: Mashinostroenie, 1973 [in Russian].

A. A. Shidlovskii, A. I. Sidorov, and N. A. Silin, Pyrotechnics in the national economy. Moscow: Mashinostroenie, 1978 [in Russian].

V. V. Tarasov, and Yu. G. Yakushenkov, “Looking” type infrared systems. Moscow: Logos, 2004 [in Russian].

A. R. Glushchenko, V. I. Gordienko, A. V. Burak, and A. Yu. Denisenko, Tank night systems and surveillance devices. Cherkassy: Fotopribor, 2007 [in Russian].

N. A. Silin, V. A. Vaschenko, and L. Ya. Kashporov, Metal fuels of heterogeneous condensed systems. Moscow: Mashinostroenie, 1976 [in Russian].

N. A. Silin, V. A. Vashchenko, N. I. Zaripov et al., Oxidizers of heterogeneous condensed systems. Moscow: Mashinostroenie, 1978 [in Russian].

N. A. Silin, V. A. Vaschenko, L. Ya. Kashporov et al., Combustion of metalized heterogeneous condensed systems. Moscow: Mashinostroenie, 1982 [in Russian].

V. A. Vashchenko, O. V. Kirichenko, Yu. G. Lega, P. I. Zaika, I. V. Yatsenko, and V. V. Tsybulin, Combustion processes of metallized condensed systems. Kyiv: Naukova dumka, 2008 [in Russian].

V. A. Vashchenko, O. V. Kirichenko, V. D. Akinshin, V. V. Tsybulin, and I. V. Yatsenko, "A complex of test installations simulating real conditions for the use of pyrotechnic nitrate-containing products", Naukovyy visnyk Ukrayinskoho naukovo-doslidnoho instytutu pozhezhnoyi bezpeky, no. 1(19), pp. 127-137, 2009 [in Russian].

O. V. Kirichenko, P. S. Pashkovsky, V. A. Vaschenko, and Yu. G. Lega, The ba-sis of fire safety of pyrotechnic nitrate-containing products in the conditions of external thermal influences. Kyiv: Naukova dumka, 2012 [in Ukrainian].

O. V. Kirichenko, "Velocity and limit com-bustion regimes of three-component pyro-technic mixtures under external thermal influences", Pozharovzryvobezopasnost, no. 5, pp. 20-25, 2013 [in Russian].

O. V. Kirichenko, "The effect of elevated heating temperatures and external pressures on the speed and limit combustion conditions of pyrotechnic nitrate-aluminum mix-tures", Chrezvychaynyye situatsii: promyshlennaya i ekologicheskaya bezopasnost, no. 2, pp. 18-23, 2013 [in Russian].

O. V. Kirichenko, O. S. Dibrova, R. B. Motrichuk, V. A. Vaschenko, S. O. Kolinko, and V. V. Tsybulin, "Investigation of the effect of charge strength of pyrotechnic nitrate-metal mixtures on the fire safety of products based on them", Vіsnyk Cher-kaskogo derzhavnogo tehnologichnogo un-iversitetu, no. 3, pp. 56-67, 2019 [in Ukrainian].

O. V. Kirichenko, "Thermodynamic methods for predicting the fire-fighting properties of pyrotechnic nitrate-magnesium mixtures", Pozhezhna bezpeka: teoriya i praktyka: coll. of sci. papers of Cherkasy Cher-nobyl Hero Fire Academy, no. 7, pp. 59-67, 2011 [in Ukrainian].

V. A. Vaschenko, P. I. Zaika, O. V. Kiri-chenko, S. V. Schepak, and A. D. Blaschuk, "Study of the intensity of dispersion of mag-nesium particles into the flame zone during combustion of nitrate-magnesium systems", Pozhezhna bezpeka: teoriya i praktyka: coll. of sci. papers of Cherkasy Chernobyl Hero Fire Academy, no. 7, pp. 27-30, 2011 [in Russian].

O. V. Kirichenko, V. D. Akinshin, V. A. Va-shchenko, and V. V. Tsybulin, "Thermodynamic methods for predicting the fire properties of highly metallized pyrotechnic nitrate-metal mixtures under conditions of external thermal influences", Problemy pozharnoy bezopasnosti, no. 30, pp. 104-106, 2011 [in Ukrainian].

O. V. Kirichenko, "Mathematical modeling of the process of heating of metal housings of pyrotechnic articles under conditions of shot and flight", Naukovyy visnyk Ukrayins-koho naukovo-doslidnoho instytutu tsyvilno-ho zakhystu, no. 1 (27), pp. 173-186, 2013 [in Ukrainian].

O. V. Kirichenko, V. A. Vashchenko, V. V. Tsybulin, and V. M. Tupitsky, "Speed and limits of combustion of pyrotechnic ni-trate-magnesium mixtures under conditions of external thermal influences", Problemy pozharnoy bezopasnosti, no. 34, pp. 73-95, 2013 [in Ukrainian].

O. V. Kirichenko, "Modeling the heating process of metal shells of pyrotechnic prod-ucts in conditions of external thermal effects", Chrezvychaynyye situatsii: obrazova-niye i nauka, no. 2, pp. 37-45, 2013 [in Russian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


[1] К. О. Брауэр, "Пиротехнические устройства для космических аппаратов", Вопросы ракетной техники, вып. 10, с. 47-61,1969.

[2] А. А. Шидловский, Основы пиротехники. Москва: Машиностроение, 1973.

[3] А. А. Шидловский, А. И. Сидоров, и Н. А. Силин, Пиротехника в народном хозяйстве. Москва: Машиностроение, 1978.

[4] В. В. Тарасов, и Ю. Г. Якушенков, Инфракрасные системы “смотрящего” типа. Москва: Логос, 2004.

[5] А. Р. Глущенко, В. И. Гордиенко, А. В. Бурак, и А. Ю. Денисенко, Танковые ночные системы и приборы наблюдения. Черкассы: Фотоприбор, 2007.

[6] Н. А. Силин, В. А. Ващенко, Л. Я. Кашпоров и др., Металлические горючие гетерогенных конденсированных систем. Москва: Машиностроение, 1976.

[7] Н. А. Силин, В. А. Ващенко, Н. И. Зарипов и др., Окислители гетеро-генных конденсированных систем. Москва: Машиностроение, 1978.

[8] Н. А. Силин, В. А. Ващенко, Л. Я. Кашпоров и др., Горение металлизированных гетерогенных конденсированных систем. Москва: Машиностроение, 1982.

[9] В. А. Ващенко, О. В. Кириченко, Ю. Г. Лега, П. И. Заика, И. В. Яценко, и В. В. Цыбулин, Процессы горения метал-лизированных конденсированных систем. Київ: Наукова думка, 2008.

[10] В. А. Ващенко, О. В. Кириченко, В. Д. Акиньшин, В. В. Цыбулин, и И. В. Яценко, "Комплекс испытательных установок, моделирующих реальные условия применения пиротехнических нит-ратосодержащих изделий", Науковий віс-ник УкрНДІПБ, № 1(19), с. 127-137, 2009.

[11] О. В. Кириченко, П. С. Пашковський, В. А. Ващенко, та Ю. Г. Лега, Основи пожежної безпеки піротехнічних нітратовмісних виробів в умовах зовнішніх термовпливів. Київ: Наукова думка, 2012.

[12] О. В. Кириченко, "Скорость и предель-ные режимы горения трехкомпонентных пиротехнических смесей в условиях внешних термовоздействий", Пожаровзрывобезопасность: междунар. науч.-практ. журн., № 5, с. 20-25, 2013.

[13] О. В. Кириченко, "Влияние повышенных температур нагрева и внешних давлений на скорость и предельные режимы горения пиротехнических нитратно-алюминиевых смесей", Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность: междунар. науч.-практ. журн., № 2, с. 18-23, 2013.

[14] О. В. Кириченко, О. С. Діброва, Р. Б. Мотрічук, В. А. Ващенко, С. О. Колінько, та В. В. Цибулін, "Дослідження впливу міц-ності зарядів піротехнічних нітратно-металевих сумішей на пожежну безпеку виробів на їх основі", Вісник Черкаського державного технологічного університе-ту, № 3, с. 56-67, 2019.

[15] О. В. Кириченко, "Термодинамічні методи прогнозування пожежонебезпечних властивостей піротехнічних нітратно-магнієвих сумішей", Пожежна безпека: теорія і практика: зб. наук. праць АПБ ім. Героїв Чорнобиля, № 7, с. 59-67, 2011.

[16] В. А. Ващенко, П. И. Заика, О. В. Кириченко, С. В. Щепак, и А. Д. Блащук, "Исследование интенсивности диспергиро-вания частиц магния в зону пламени при горении нитратно-магниевых систем", Пожежна безпека: теорія і практика: зб. наук. праць АПБ ім. Героїв Чорноби-ля, № 7, с. 27-30, 2011.

[17] О. В. Кириченко, В. Д. Акіньшин, В. А. Ващенко, та В. В. Цибулін, "Термо-динамічні методи прогнозування пожежонебезпечних властивостей високоме-талізованих піротехнічних нітратно-металічних сумішей в умовах зовнішніх термовпливів", Проблемы пожарной безопасности, № 30, с. 104-106, 2011.

[18] О. В. Кириченко, "Математичне моделю-вання процесу нагріву металевих корпусів піротехнічних виробів в умовах пострілу та польоту", Науковий вісник УкрН-ДІЦЗ, № 1 (27), с. 173-186, 2013.

[19] О. В. Кириченко, В. А. Ващенко, В. В. Цибулін, та В. М. Тупицький, "Швидкість та межі горіння піротехнічних нітратно-магнієвих сумішей в умовах зовнішніх термовпливів", Проблемы пожарной бе-зопасности, № 34, с. 73-95, 2013.

[20] О. В. Кириченко, "Моделирование про-цесса нагрева металлических оболочек пиротехнических изделий в условиях внешних термовоздействий", Чрезвычай-ные ситуации: образование и наука: ме-ждунар. науч.-практ. журн., № 2, с. 37-45, 2013.





Copyright (c) 2020 Олексій Сергійович Діброва, Оксана В’ячеславівна Кириченко, Роман Борисович Мотрічук, В’ячеслав Андрійович Ващенко, Сергій Олександрович Колінько, Тетяна Іванівна Бутенко, Валентин Вікторович Цибулін