Единая математическая модель воспламенения и горения одиночных частиц диборида алюминия

8 / 12

П.В. Папырин, А.В. Сухов, Д.А. Ягодников
8 Инженерный журнал: наука и инновации # 6·2017
Так, на стадии поверхностных реакций (до начала газофазного
горения) радиус частицы практически не изменяется, а после испарения
оксидной пленки бора и начала стадии горения — интенсивно
уменьшается.
Зависимость времени горения г от начального радиуса частицы
для различных температур окружающей среды приведена на рис. 6.
Рис. 6. Зависимость  г от начального радиуса частицы
Результаты свидетельствуют о том, что на величину г большее
по сравнению с температурой окружающей среды влияние оказывает
размер частиц диборида алюминия. В частности, полученная для
температуры воздуха 2400 K кривая аппроксимируется выражением
1,46
г к 0, 0109 ,r   для алюминия при тех же начальных условиях —
Al
1,5
г к 0, 06 ,5r   для бора — B
1,34
г к 0,305 .8r   Видно, что показатель
степени в законе горения частицы диборида алюминия меньше, чем у
алюминия, но больше, чем у бора, что свидетельствует о большей
химической активности диборида алюминия по сравнению с бором.
Эти результаты согласуются с экспериментальными данными
работы [10], в которой определено время горения одиночных частиц
диборида алюминия в пламени пропан-кислородной горелки, а также
установлено, что частицы диборида алюминия начального радиуса
25 и 55 мкм имеют характерное время преобразования (которое
отождествляется с суммарным временем индукции воспламенения и
горения) 13…18 мс, причем время их горения меньше времени горения
одиночных частиц бора при прочих равных условиях.