Yugra State University BulletinYugra State University BulletinВестник Югорского государственного университета1816-92282078-9114Yugra State University1529910.17816/byusu20190175-81New materials and technologyНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИResearch ArticlePrecision measurement of the velocity of propagation SHS wave by the method of chrono-topographical analysisОптические методы хроно-топографического анализа неустойчивости микрогетерогенного режима горения в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материаловDolmatovAlexey ViktorovichДолматовАлексей Викторович
Russian Federation

Candidate of Engineering Sciences; Professor, Institute of Oil and Gas

Кандидат технических наук; Доцент Института цифровой экономики

ADolmatov@bk.ruGulyaevPavel YurievichГуляевПавел Юрьеви ч
Russian Federation

Doctor of Technical Sciences; Professor, Institute of Oil and Gas

Доктор технических наук; Профессор Института нефти и газа

p_gulyaev@ugrasu.ruYugra State UniversityЮгорский государственный университет09032019151Вестник Югорского государственного университета758111072019Copyright ©; 2019, Dolmatov A.V., Gulyaev P.Y.Copyright ©; 2019, Долматов А.В., Гуляев П.Ю.2019Dolmatov A.V., Gulyaev P.Y.Долматов А.В., Гуляев П.Ю.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://vestnikugrasu.org/byusu/article/view/15299

The paper presents the capabilities of the chrono-topographical analysis method for studying the discrete nature of the propagation of the SHS process on the scale of the combustion source and the reaction cell. Using the approach of chrono-topographic analysis, thermal imaging studies of the microheterogeneous combustion mode in the Ni-Al system were carried out. The regularities of the dynamics of individual foci in the SHS wave are revealed. Using chronographic maps of the SHS process, it is shown that there are two types of foci in the combustion wave, which differ in the nature of the propagation dynamics. On the scale of the reaction cells in the experiment, the relationship of the combustion dynamics with the moments of the formation of new reaction sites was studied. According to the results, it was concluded that an increase in the heat deficit in microheterogeneous combustion regimes leads to an i ncrease in the dispersion of the resulting product. This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research in research projects No. 18-08-01475, 18-08-01152, as well as grant No. 13-01-20 / 28 "Leading Scientific School of Yugra State University".

В работе представлены возможности метода хроно-топографического анализа для изучения дискретного характера распространения процесса СВС на масштабах очага горения и реакционной ячейки. С использованием подхода хроно-топографического анализа проведены тепловизионные исследования микрогетерогенного режима горения в системе Ni-Al. Выявлены закономерности динамики отдельных очагов в волне СВС. С помощью хронографических карт процесса СВС показано, что в волне горения присутствует два типа очагов, отличающихся характером динамики распространения. На масштабе реакционных ячеек в эксперименте исследована связь динамики горения с моментами образования новых очагов реакции. По результатам работы сделан вывод о том, что рост дефицита теплоты в микрогетерогенных режимах горения ведет к увеличению дисперсности образующегося продукта.

SHS processfrontwavespeedimagethermal imagingreactionburningСВСфронтволнаскоростьизображениетепловизионная съемкареакциягорениеRussian foundation for basic research; this work was supported by the Russian Federal Property Fund in research projects No. 18-08-01475, 18-41-220004, as well as grant No. 13-01-20 / 28 “Leading Scientific School of Ugra State University”.Российский фонд фундаментальных исследований; работа поддержана РФФИ в исследовательских проектах № 18-08-01475, 18-41-220004, а также грантом № 13-01-20/28 «Ведущая научная школа Югорского государственного университета».Амосов, А. П. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов : учеб. пособие / А. П. Амосов, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов. – Москва : Машиностроение-1, 2007. – 471 с.Мержанов, А. Г. Твердопламенное горение / А. Г. Мержанов, А. С. Мукасьян. – Москва : ТОРУС ПРЕСС, 2007. – 336 с.Микроструктурные аспекты безгазового горения механически активированных смесей. I. Высокоскоростная микровидеосъемка состава Ni + Al / А. С. Рогачев [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2006. – Т. 42, № 4. – С. 61–70.Рогачев, А. С. Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику / А. С. Рогачев, А. С. Мукасьян. – Москва : Физматлит, 2013. – 400 с.Microstructural correlations between reaction medium and combustion wave propagation in heterogeneous systems / A. S. Mukasyan [et al.] // Chemical Engineering Science. – 2004. – Vol. 59. – P. 5099–5105.Виртуальная тепловизионная система с микросекундным периодом регистрации / А. В. Долматов [и др.] // Ползуновский альманах. – 2012. – № 2. – С. 31–36.Microstructure and evolution of composites prepared by self-propagation high-temperature synthesis / X.-J. Song, H.-Z. Cui, L.-L. Cao // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. – 2016. –Vol. 26, № 7. – P. 1878–1884.Бороненко, М. П. Телевизионная измерительная система наносекундного разрешения / М. П. Бороненко, П. Ю. Гуляев // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. –2014. – № 1 (31). – С. 60–64.Гуляев, П. Ю. Моделирование технологических процессов плазменного напыления покрытий наноразмерной толщины / П. Ю. Гуляев, И. П. Гуляев // Системы управления и информационные технологии. – 2009. – Т. 35, № 1.1. – С. 144–148.Гуляев, П. Ю. Виновский критерий выбора параметров редукции температурного распределения частиц по их суммарному тепловому спектру / П. Ю. Гуляев, В. И. Иордан, И. П. Гуляев // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2008. – Т. 51, № 9–3. – С. 69–76.Долматов, А. В. Оптические измерения и анализ тепловой микроструктуры волны СВС в системе Ni-Al / А. В. Долматов, М. В. Пинчук, А. В. Сергейчев // Вестник Югорского государственного университета. – 2015. – № 2 (37). – С. 14–26.Gulyaev, I. Experience in plasma production of hollow ceramic microspheres with required wall thickness / I. Gulyaev // Ceramics International. – 2015. – Vol. 41. – P. 101–107.Милюкова, И. В. Фазообразование в волне горения СВС при разбавлении кварцем эквиатомной системы Ni-Al / И. В. Милюкова // Вестник Югорского государственного университета. – 2016. – № 2 (41). – С. 21–26.Дискретность и эргодичность процесса СВС в хронографическом представлении микротепловизионных данных / А. В. Долматов // Тезисы докладов III международной конференции «Неизотермические явления и процессы: от теории теплового взрыва к структурной макрокинетике» : к 85-летию акад. А. Г. Мержанова. – Черноголовка, 2016. – С. 86–87.Boronenko, M. High-speed visualization of combustion synthesis discrete reaction waves: coherent heat microstructures / M. Boronenko, P. Gulyaev, A. Dolmatov // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1115. – P. 042021. – DOI 10.1088/1742-6596/1115/4/042021.Dolmatov, A. V. Chrono-topographic analysis of the fire focus dynamics in the SHS wave / A. V. Dolmatov, P. Yu. Gulyaev, I. V. Milyukova // Journal of Physics: Conference Se ries. – 2018. – Vol. 1115. – P. 042024. – DOI 10.1088/1742-6596/1115/4/042024.