Крюков Алексей Юрьевич,
Малинин Владимир Игнатьевич,
Ярушин Станислав Геннадьевич
Аннотация
Приведены методы и результаты решения задач по разработке принципиальных схем и определению конструктивных параметров системы подачи и камеры воспламенения установок получения ультрадисперсного оксида алюминия методом сжигания порошка металла в прямоточных камерах сгорания. Исследовались процессы пневмотранспорта порошка металла в зону реакции и воспламенения алюминия в камере. Получены зависимости между параметрами рабочих процессов и геометрическими размерами элементов конструкции, важные для разработки узлов с точки зрения обеспечения необходимого расхода металла и воздуха, полноты сгорания исходного порошка и требуемых тепловых режимов работы камеры воспламенения. Обоснованы параметры подачи воды (в зависимости от расхода воздуха) в устройство обора целевого продукта, обеспечивающие экологическую безопасность технологии и требуемый тепловой режим работы узла. Также предложены способы регулирования дисперсности целевого продукта, выявленные при анализе публикаций по горению металлических порошков. Представленные результаты исследований позволяют выполнять оценку совершенства разрабатываемых технических решений по промышленным установкам получения нанодисперсных материалов с точки зрения технической возможности их реализации в заданных пределах изменения величины параметров рабочих процессов и габаритов элементов конструкции узлов
Ключевые слова: сжигание металлов, оксид, нитрид, порошок металла, воздух, смесь, параметры внутрикамерных процессов, система подачи, камера воспламенения, параметры конструкции, параметры функционирования
Авторы:
Крюков Алексей Юрьевич
кандидат технических наук, доцент кафедры инновационных технологий машиностроения ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». Основное направление научных исследований – проектирование технологических установок для получения ульт-радисперсных оксидов и нитридов методом сжигания аэровзвесей металлических порошков в прямоточных ка-мерах сгорания, математическое моделирование теплообмена, рабочих процессов пневмотранспорта, горения металлических порошков. Имеет 35 публикаций, в том числе 4 учебных пособия и 1 монографию. Е-mail: alexk-ryukov@list.ru
Малинин Владимир Игнатьевич
доктор технических наук, профессор кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». Основное направление научных исследований – разработка регулируемых энергоустановок на порошкообразном металлическом горючем, математическое моделирование процессов течения и горения аэро-взвесей металлов. Имеет более 70 публикаци, в том числе 1 монографию. Е-mail: alexkryukov@list.ru
Ярушин Станислав Геннадьевич
доктор технических наук, профессор кафедры инновационных технологий машиностроения ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». Основное направление научных исследований – поиск и обоснование принципиально новых технических ре-шений для тепловых двигателей разного класса и назначения, методология проектирования и расчета сложных технических систем, теория управления динамическими системами, автоматизация и управление технологиче-скими процессами и производствами. Имеет более 70 публикаций, в том числе 4 учебника пособия в грифами УМО и МОиН и 2 монографии. Е-mail: yarushin.s@yandex.ru
Список литературы
[1] Ремпель А.А. Нанотехнологии, свойства и применение наноструктурных материалов / А.А. Ремпель // Успехи химии. – 2007. – Т. 76. – № 5. – С. 474–500. [2] Малинин В.И. Воспламенение и горение аэровзвеси алюминия в реакторе высокотемпературного синтеза порошкообразного оксида алюминия / В.И. Малинин, Е.И. Коломин, И.С. Антипин // Физика горения и взрыва. – 2002. – Т. 38. – № 5. – С. 41–51. [3] Полетаев Н.И. Дисперсность продуктов сгорания металлов в ламинарном пылевом факеле / Н.И. Полетаев, А.Н. Золотко, Ю.А. Дорошенко // Физика горения и взрыва. – 2011. – Т. 47. – № 2. – С. 30–44. [4] Крюков А.Ю. Адаптация внутрикамерных процессов и элементов конструкции энергоустано-вок на порошковом горючем к технологиям получения ультра- и нанодисперсных материалов: монография / А.Ю. Крюков. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 236 с. [5] Лукин А.Я. Теоретическое исследование процессов образования конденсированных продуктов при горении частиц металла / А.Я. Лукин, A.M. Степанов // Физика горения и взрыва. – 1983. – Т. 19. – № 4. – С. 45–49. [6] Поляев В.М. Гидродинамика и теплообмен в пористых элементах конструкции летательных аппаратов / В.М. Поляев, В.А. Майоров, Л.Л. Васильев. – М.: Машиностроение, 1988. – 168 с. [7] Сергель О.С. Прикладная гидрогазодинамика: учебник для авиационных вузов / О.С. Сергель. – М.: Машиностроение, 1981. – 374 с. [8] Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах (АСТРА.4). Препринт МГТУ, 1991. – 30 с.
