ИСТИНА

В настоящей работе проводится анализ моделей агломерации, обсуждаются их достоинства и недостатки. Показано, что наиболее перспективным, хотя и более трудоемким, является метод прямого численного моделирования агломерации. В рамках этого метода рассматриваются различные стадии процесса горения СЭМ и их математические модели. Процесс агломерации алюминия является многостадийным; он начинается в конденсированной фазе СЭМ с инертного прогрева исходных частиц алюминия в тепловой волне и заканчивается горением агломератов в газовом потоке после их отрыва от поверхности горения. При нагреве к-фазы СЭМ происходит термическое разложение связующего и дисперсных компонентов, например, перхлората аммония (ПХА). Одновременно с этим происходит плавление частиц алюминия, что приводит к образованию расплавленных контактирующих частиц (капель) алюминия. Под действием сил поверхностного натяжения эти капли сливаются, образуя более крупные капли - агломераты. Наряду с силами поверхностного натяжения, обеспечивающими связь между расплавленными частицами, на них действует отрывающая сила со стороны газообразных продуктов разложения компонентов СЭМ, оттекающих от поверхности горения. Если отрывающая сила становится больше силы, связывающей каплю с поверхностью горения (это происходит при увеличении размера агломерата и скорости оттекающих от поверхности горения газов), происходит отрыв агломерата от поверхности горения. Для описания поведения частиц алюминия на поверхности горения СЭМ рассматривается детальная модель воспламенения частиц алюминия, и роль частиц окислителя (например, ПХА), как источников горячего кислородсодержащего газа, в формировании агломератов. Показано, что микронные и наноразмерные частицы алюминия ведут себя по-разному в зоне горения СЭМ, что приводит к различным формам агломерации частиц алюминия, в результате которых формируются либо крупные капли – агломераты, либо кораллообразные структуры – конгломераты, которые покидают поверхность горения СЭМ.