Нестационарное горение

На рисунке 17 представлены результаты моделирования процесса горения порошковой системы Zr-B с массовым содержанием Zr 19 % с насыпной пористостью П0 = 0,4 при различных значениях начальной температуры. Рассмотрен реагирующий слой толщиной 0,01 м, состоящий из частиц размером 50 мкм. Концентрация компонентов по всему объему порошковой смеси полагается однородной (b/а =1,1).
Результаты прогноза времен инициирования химических превращений по толщине реагирующего слоя исследуемой порошковой системы (рис. 17) выявили нестационарный (автоколебательный) режим горения при низких начальных температурах порошковой смеси. Данный факт подтверждается экспериментально. Увеличение исходной температуры приводит к смене автоколебательного режима горения на стационарный (рис. 17, линия 3). Нестационарный режим горения может быть связан с различными скоростями процессов теплопереноса и тепловыделения при экзотермической химической реакции. Таким образом, автоколебательный режим физико-химических превращений в рассмотренных порошковых системах определяется конкурирующими процессами экзотермических химических реакций, тепло- и массопереноса, протекающих на различных структурных уровнях с различными характерными инкубационными временами. Само существование автоколебательного режима горения обеспечивается низкой исходной температурой порошковой смеси.