Горение пористых газогенерирующих и аэрозолеобразующих составов для средств пожаротушения

• Автор: Самборук, Анатолий Романович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 345 с. : ил.

Глава 1. Низкотемпературные газогенерирующие топлива, пиротехнические газообразующие составы и устройства газогенерации
1.1 Специальные требования, предъявляемые к газогенерирующим элементам для порошковых огнетушителей

1.2 Получение низкотемпературных газообразных

продуктов в режиме горения

1.2.1 Составы для генерации азота

1.2.2 Составы для генерации диоксида углерода

1.2.3 Составы для генерации газовых смесей

1.3 Конструкции газогенерирующих устройств

1.4 Выводы по главе 1

Глава 2. Обоснование и разработка нового способа получения низкой температуры генерируемого газа

2.1 Закономерности горения пористых систем

2.2 Устойчивость горения пористых зарядов при фильтрации продуктов горения через пористое вещество
2.3 Разработка способа получения низкотемпературных газов
при горении пористых зарядов
2.4 Экспериментальная проверка возможных режимов горения газогенерирующих составов
2.5 Выводы по главе 2
Глава 3. Экспериментальные исследования горения
газогенерирующих составов в режиме вынужденной фильтрации продуктов горения через несгоревшую часть пористого заряда
3.1 Методика проведения испытаний

3.2 Основные направления компоновки рецептур
газообразующих составов
3.3 Исследование закономерностей горения
газообразующего пористого состава ГСП-15
3.4 Выводы по главе 3
Глава 4. Разработка математической модели работы
газогенерирующих устройств фильтрационного типа
4.1 Моделирование ГГУ с высокой пористостью заряда
4.2 Моделирование работы ГГУ со средней пористостью заряда
и учетом фильтрационных затруднений
4.2.1 Результаты численных расчетов максимального
давления газа на стадии инициирования 13
4.2.2 Анализ процесса распространения волны горения
4.2.3 Анализ закономерностей квазистационарного этапа горения
4.3 Моделирование работы ГГУ при наличии реакционно-способного расплава
4.3.1 Теоретический анализ закономерностей горения
пиротехнического состава в фильтрационном газогенераторе
4.3.2 Результаты численных расчетов
4.3.3 Приближенный анализ процесса работы фильтрационного газогенератора
4.4 Обсуждение экспериментальных результатов по определению характеристик работы газогенераторов низкотемпературных газов
4.5 Выводы по главе 4
Глава 5. Проектирование схемы и разработка конструкции
газогенерирующих устройств фильтрационного типа
5.1 Проектирование схемы газогенерирующих устройств
фильтрационного горения

5.2 Пиротехнические газогенерирующие устройства с температурой газа на выходе 150 °С для порошковых огнетушителей
5.2.1 Газогенераторы, работающие в режиме полной фильтрации
газа через заряд
5.2.2 Газогенератор с частичным отводом газов. Способ регулирования скорости горения
5.2.3 Газогенерирующие элементы для порошковых огнетушителей ОП-2(г) и ОП-5(г)
5.3 Оптимизация эксплуатационных параметров работы газогенераторов фильтрационного типа
5.4 Выводы по главе 5
Глава 6. Горение и технология пиротехнических
аэрозолеобразующих огнетушащих составов (АОС)
6.1 Существующие АОС, их основные характеристики и недостатки
6.2 Методика проведения исследования АОС
6.3 Обоснование выбора исходных компонентов, характеристика
сырья и материалов
6.4 Термодинамические исследования горения АОС
6.5 Исследование закономерностей горения АОС
6.5.1 Влияние рецептурных факторов на скорость горения
АОС и выход аэрозоля
6.5.2 Влияние удельного давления прессования на плотность
зарядов и скорость горения
6.5.3 Исследование высоты пламени при горении АОС
6.5.4 Влияние охлаждающих добавок на горение АОС
6.6 Выбор технологии изготовления зарядов АОС
6.7 Оптимизация рецептуры АОС
6.8 Основные характеристика АОС, генерирующего хлориды щелочных металлов и образующегося аэрозоля

легающей к ней зоны. Температура же газа перед фронтом воспламенения резко снижается до температуры окружающей среды.
В работах [111,112] в рассмотренную физическую модель введены изменения: установлена вместо мембраны решетка, удерживающая заряд; убран свободный объем, а в качестве заряда использован гранулированный пиротехнический состав, заполняющий весь объем с той же пористостью. В отличие от предыдущей в измененной модели в продуктах горения содержатся как газообразные, так и конденсированные вещества. Решение данной задачи на ЭВМ показало, что температура фильтрующегося газа перед фронтом горения также близка к начальной температуре заряда. Тем самым была показана возможность получения газообразных продуктов с низкой температурой при горении пористых систем, когда направление перемещения фронта горения совпадает с направлением оттока газообразных продуктов реакции (рис. 2.5).
1 - исходное вещество;
2 - продукты горения;
3 - фронт горения;
4 - направление перемещения фронта горения;
5 - направление оттока продуктов реакции
Рис. 2.5 Реализуемый режим горения
Этот режим горения реализуется в различных областях науки и техники, и, в первую очередь, при получении тугоплавких соединений методом СВС [ИЗ], в схемах безгазового [114,115] и фильтрационного горения [116-118].