Горение пиротехнических газогенерирующих составов и разработка устройств для средств пожаротушения

• Автор: Алтухов, Олег Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Горение гетерогенных конденсированных систем, газогенерирующие составы и устройства, порошковое пожаротушение
1.1 Горение гетерогенных конденсированных систем
1.1.1 Структура волны горения гетерогенных конденсированных систем
1.1.2 Горение за счет реакции в конденсированной фазе
1.1.3 Скорость смешивания горючего и окислителя
1.1.4 Неодномерный характер горения конденсированных смесей
1.1.5 Многостадийность горения конденсированных смесей
1.1.6 Тепловые эффекты реакций термолиза конденсированных смесей
1.2 Горение пиротехнических составов
1.2.1 Требования, предъявляемые к пиротехническим средствам и составам
1.2.2 Механизм горения
1.2.3 Факторы, влияющие на скорость горения
1.3 Газогенерирующие составы и устройства
1.3.1 Специальные требования, предъявляемые к газогенерирующим зарядам для порошковых огнетушителей
1.3.2 Получение низкотемпературных газообразных продуктов в режиме горения
1.3.3 Составы для генерации газовых смесей
1.3.4 Конструкции газогенерирующих устройств
1.4 Порошковое пожаротушение
1.4.1 Порошковые огнетушители
1.4.2 Автоматическое пожаротушение
1.5 Выводы по главе
Глава 2. Исследование горения газообразующих составов и разработка
газогенерирующего заряда

2.1 Обоснование выбора компонентов газообразующего состава
2.1.1 Выбор окислителя
2.1.2 Выбор горючего и связующего
2.1.3 Выбор газифицирующей добавки
2.2 Разработка рецептуры газообразующего состава
2.2.1 Расчет рецептур газообразующих составов
2.2.2 Результаты сравнительных расчетов термодинамических
характеристик составов
2.2.3Методика проведения испытаний
2.2.4 Конструкция газогенерирующего заряда
2.2.5 Экспериментальные исследования основных характеристик
составов в режиме горения
2.3 Чувствительность и безопасность газообразующих составов
2.4 Технология изготовления газогенерирующего заряда
2.5 Выводы по главе
Глава 3. Горение пиротехнических зарядов в составе газогенерирующих устройств
3.1 Технические требования к газогенерирующим устройствам для порошковых огнетушителей
3.2 Выбор воспламенительного состава
3.3 Выбор фильтрующего материала
3.4 Обоснование выбора материала корпуса газогенерирующего устройства
3.5 Разработка конструкции газогенерирующего устройства
3.6 Исследования зависимости основных характеристик газогенерирующего устройства от рецептурных факторов
3.7 Экспериментальное определение химического состава генерируемого газа
3.8 Выводы по главе
Глава 4. Использование процессов горения пиротехнических зарядов

при разработке гибридного устройства аэрозольно-порошкового пожаротушения
4.1 Сравнительный анализ устройств пожаротушения с использованием порошковых огнетушителей и генераторов огнетушащего аэрозоля
4.2 Конструкция газогенерирующего устройства
4.3 Генератор огнетушащего аэрозоля
4.4 Совместное использование генератора огнетушащего аэрозоля и газогенерирующего устройства
4.5 Выводы по главе
Глава 5. Экспериментальные исследование горения разработанных пиротехнических зарядов и газогенерирующих устройств в составе огнетушителей
5.1 Испытания разработанных пиротехнических источников холодного газа
в составе огнетушителей
5.2 Исследование зависимости рабочих характеристик пиротехнических источников холодного газа от начальной температуры
5.3 Огнетушитель с разработанными пиротехническими источниками холодного газа
5.4 Выводы по главе
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Скорость сложнейшего физико-химического процесса - горения -определяется скоростью отдельных (элементарных) химических реакций и процессами диффузии и теплопередачи из одной зоны реакции в другую [29].
Интенсивность теплопередачи в значительной мере определяется разностью температур в различных зонах реакции. Составы, имеющие наиболее высокую температуру пламени, являются, как правило, и наиболее быстро горящими.
Однако существующие исключения из этого правила показывают, что высокая температура в пламени является только одним из факторов, определяющих скорость горения составов.
Скорость горения в большой степени зависит от наличия в составе низкоплавящихся или легколетучих компонентов. При их наличии то тепло, которое при других условиях вызвало бы резкое повышение температуры в зоне реакции, расходуется на плавление или испарение этих веществ.
Именно этим в значительной мере объясняется тот факт, что низкоплавящиеся органические вещества (смолы, парафин, стеарин и др.) при введении их в двойные смеси (окислитель - металл) резко уменьшают скорость горения.
Ведущими в процессе горения являются высокоэкзотермические (пламенные) реакции [29].
Однако скорость многостадийного процесса горения в целом определяется, прежде всего, тем, с какой скоростью протекает наиболее трудно и медленно идущая стадия процесса; такими являются эндотермические химические процессы.
Во многих случаях скорость горения составов определяется скоростью процесса разложения окислителя.
Объективным показателем, характеризующим легкость разложения окислителя, может служить парциальное давление над ним кислорода при различных температурах.