RU2116093C1 - Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state - Google Patents

Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state Download PDF

Info

Publication number
RU2116093C1
RU2116093C1 RU95120687A RU95120687A RU2116093C1 RU 2116093 C1 RU2116093 C1 RU 2116093C1 RU 95120687 A RU95120687 A RU 95120687A RU 95120687 A RU95120687 A RU 95120687A RU 2116093 C1 RU2116093 C1 RU 2116093C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
zero
materials
gravity
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU95120687A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95120687A (en
Inventor
А.С. Мелихов
А.В. Иванов
В.И. Потякин
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД РФ filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД РФ
Priority to RU95120687A priority Critical patent/RU2116093C1/en
Publication of RU95120687A publication Critical patent/RU95120687A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2116093C1 publication Critical patent/RU2116093C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: determination of parameters of fire hazard of structural materials under conditions of orbital flight, including ranges of their burning by flow velocity in zero gravity state. SUBSTANCE: device has combustion chamber in the form of flat channel, mixer of nitrogen and oxygen, gas analyzer, material specimen holder and drive for moving the holder. The invention is based on the fact that with reduced thickness of flat gas layer confined between horizontal plates, naturally convection is practically fully discontinued and the process of heat-mass-transfer in firing takes place only due to forced convection as in zero-gravity state. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Устройство предназначено для определения базового показателя, характеризующего пожарную опасность материалов в условиях невесомости, которым является нижний предел горения материалов по скорости потока в невесомости. Данный показатель необходим при разработке средств обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков космических летательных аппаратов (КЛА), в особенности долговременных орбитальных станций и межпланетных кораблей. The device is designed to determine a baseline characterizing the fire hazard of materials in zero gravity conditions, which is the lower limit of materials burning at a flow rate in zero gravity. This indicator is necessary in the development of fire safety means for inhabited pressurized compartments of spacecraft (SC), in particular long-term orbital stations and interplanetary spacecraft.

Обитаемые гермоотсеки КЛА относятся к объектам повышенной пожарной опасности, что обусловлено повышенной концентрацией кислорода в атмосфере гермоотсеков; использованием большого количества полимерных материалов, что определяется требованием снижения массы оборудования КЛА; большой насыщенностью гермоотсеков элеткрооборудованием, элементы которого в обогащенной кислородом среде особенно часто становятся источниками пожара; невозможностью оказания экипажу помощи из вне. Inhabited pressurized vessels of the spacecraft belong to objects of increased fire hazard, which is due to the increased concentration of oxygen in the atmosphere of the pressurized compartments; the use of a large number of polymeric materials, which is determined by the requirement to reduce the mass of the equipment; high saturation of pressurized compartments with electrical equipment, the elements of which in an oxygen-enriched environment especially often become sources of fire; the inability to assist the crew from outside.

Решение вопроса обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков космических летательных аппаратов традиционными методами наталкивается на серьезные технические трудности. Прежде всего это связано с необходимостью удовлетворения противоречивым требованиям, которые предъявляются к средствам обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков КЛА, с одной стороны на обитаемые гермоотсеки возложены предельные ответственные функции в ракетно-космической системе и средства обеспечения пожарной безопасности должны быть надежными и быстродействующими, с другой - использование традиционных средств и способов обеспечения пожарной безопасности, например, средств тушения пожара с помощью огнетушащих веществ, сдерживается строгими ограничениями по массе оборудования, устанавливаемого на борт, и по экологии обитаемой среды. The solution to the issue of ensuring fire safety of habitable pressurized compartments of spacecraft with traditional methods encounters serious technical difficulties. First of all, this is due to the need to meet the conflicting requirements that are imposed on the means of ensuring fire safety of the inhabited pressurized spacecraft, on the one hand, the pressurized compartments are assigned the ultimate responsible functions in the space-rocket system and the means of ensuring fire safety must be reliable and fast-acting, and on the other - the use of traditional means and methods of ensuring fire safety, for example, fire extinguishing means using fire extinguishers ETS, is constrained by the strict limitations on mass equipment installed on board and ecology habitable environment.

Исследования процессов воспламенения и горения материалов в невесомости позволили выявить предельные явления при горении твердых материалов, которые не могли быть обнаружены при наличии силы тяжести из-за определяющего влияния на горение в этих условиях естественной конвекции. Было установлено существование нижнего предела горения материалов по скорости потока в невесомости (Vпр), т.е. значения скорости потока, ниже которой горение данного материала в невесомости не происходит.Investigations of the processes of ignition and combustion of materials in zero gravity made it possible to identify limiting phenomena during the combustion of solid materials, which could not be detected in the presence of gravity due to the determining effect of natural convection on combustion under these conditions. It was established that there is a lower limit for the combustion of materials by the flow rate in zero gravity (V CR ), i.e. the value of the flow rate below which the combustion of this material in zero gravity does not occur.

Результаты выполненных исследований позволили разработать принципиально новые способы обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков КЛА как в части предотвращения пожара, так и части его тушения. The results of the studies made it possible to develop fundamentally new ways to ensure the fire safety of the inhabited pressurized spacecraft in terms of both preventing fire and extinguishing it.

Таким образом, для реализации новых подходов по обеспечению пожарной безопасности в гермоотсеках КЛА необходимо для материалов, предназначенных к использованию в гермоотсеках КЛА, определить значения Vпр с учетом влияния параметров атмосферы, концентрации кислорода в атмосфере (Cок) и его давления (Pср).Thus, to implement new approaches to ensuring fire safety in the pressurized compartment of the spacecraft, it is necessary for materials intended for use in the pressurized spacecraft to determine the values of V pr taking into account the influence of atmospheric parameters, oxygen concentration in the atmosphere (C ok ) and its pressure (P cf ) .

Известны устройства для определения горючести материалов при различных концентрациях кислорода в атмосфере и ее давлениях, например, устройство для определения предела горения материалов по концентрации кислорода (Спр) при различных давлениях (Болодьян И.А. Долгов Э.И., Жевлаков А.Ф., Мелихов А.С. и др. Физика горения взрыва., 1979, с. 63-65 N 4).Known devices for determining the flammability of materials with different oxygen concentrations in the atmosphere and its pressure, for example, a device for determining the limit of combustion of materials on the oxygen concentration (C etc.) at different pressures (IA Bolodyan Dolgov EI, Zhevlakov AF ., Melikhov A.S. et al. Explosion Combustion Physics., 1979, pp. 63-65 N 4).

Устройство включает в себя устанавливаемую вертикально цилиндрическую камеру сгорания. Снизу в камеру сгорания от смесителя с определенным расходом подается газовая смесь с заданной концентрацией кислорода (Сок). Для равномерного распределения газовой смеси по сечению камеры сгорания в ее нижней части установлен пористый элемент (пакет сеток). С помощью держателя испытываемый образец материала устанавливается по оси симметрии камеры сгорания. Для определения предела горения материала по концентрации кислорода в камере сгорания создают газовый поток с некоторой исходной концентрацией кислорода. Если при этом наблюдается устойчивое горения образца материала, то в следующем опыте концентрацию кислорода в смеси снижают. Таким образом находят предельную концентрацию кислорода, ниже которой горение материала невозможно. Эта величина используется как показатель горючести материала в атмосфере, обогащенной кислородом.The device includes a vertically mounted cylindrical combustion chamber. From below, a gas mixture with a predetermined oxygen concentration (C approx ) is supplied from the mixer with a certain flow rate to the combustion chamber. For a uniform distribution of the gas mixture over the cross section of the combustion chamber, a porous element (mesh packet) is installed in its lower part. Using the holder, the test material sample is set along the axis of symmetry of the combustion chamber. To determine the combustion limit of the material by the concentration of oxygen in the combustion chamber, a gas stream is created with a certain initial oxygen concentration. If, in this case, a stable burning of the material sample is observed, then in the next experiment the oxygen concentration in the mixture is reduced. Thus, the limiting concentration of oxygen is found below which the combustion of the material is impossible. This value is used as an indicator of the combustibility of the material in an atmosphere enriched with oxygen.

Недостатком является то, что нельзя определить показатели пожарной опасности материалов для условий невесомости, т.к. горение материалов в камере сгорания обеспечивается в основном естественной конвекцией, а вынужденный газовый поток выполняет роль вентилирующего камеру от продуктов сгорания. Ближайшим аналогом является устройство, включающее в себя два контейнера: внутренний и внешний. Внутренний контейнер, в котором размещается горящий образец материала, перед сбрасыванием находится в верхней части внешнего контейнера. В процессе свободного падения внешний контейнер воспринимает на себя аэродинамическое сопротивление воздуха, чем обеспечивается высокая степень невесомости во внутреннем контейнере. Образец размещается в камере сгорания с прямоугольным поперечным сечением вдоль ее оси и может обдуваться газовым потоком с заданными параметрами (скорость потока газовой смеси и концентрации в ней кислорода). Камера выполнена с прозрачными стенками, чем обеспечивается возможность киносъемки кинокамерой, установленной во внутреннем контейнере. (Мелихов А. С. , Потякин В.И., Рыжов А.М., Иванов Б.А. О предельных режимах горения полимеров в отсутствии свободной конвекции. Физика горения взрыва., 1983, N 4, с. 27-30). The disadvantage is that it is impossible to determine the fire hazard indicators of materials for zero gravity conditions, because The combustion of materials in the combustion chamber is ensured mainly by natural convection, and the forced gas flow acts as a ventilating chamber from the combustion products. The closest analogue is a device that includes two containers: internal and external. The inner container, in which the burning sample of material is placed, is located at the top of the outer container before dropping. In the process of free fall, the outer container takes on the aerodynamic drag of the air, which ensures a high degree of weightlessness in the inner container. The sample is placed in a combustion chamber with a rectangular cross section along its axis and can be blown by a gas stream with specified parameters (gas mixture flow rate and oxygen concentration in it). The camera is made with transparent walls, which provides the possibility of filming a movie camera installed in an internal container. (Melikhov A.S., Potyakin V.I., Ryzhov A.M., Ivanov B.A. On the limit regimes of polymer combustion in the absence of free convection. Explosion Combustion Physics., 1983, N 4, p. 27-30) .

В канале с установленным в нем образцом создавался газовый поток с заданной скоростью. Образец зажигался электроспиралью, которая удалялась за пределы канала и контейнеры освобождались от подвесов. В течение некоторого времени горение протекало в невесомости. При этом велась киносъемка процесса горения образца материала. Если при данной скорости потока наблюдалось устойчивое горение образца, то в следующем опыте скорость потока снижалась. Таким образом определялась предельная скорость газового потока, ниже которой горение материала в невесомости не поддерживалось. In the channel with the sample installed in it, a gas flow was generated at a given speed. The sample was ignited by an electric spiral, which was removed outside the channel and the containers were freed from suspensions. For some time, combustion proceeded in zero gravity. At the same time, filming of the combustion process of a sample of material was carried out. If stable combustion of the sample was observed at a given flow rate, then in the next experiment the flow rate decreased. Thus, the limiting velocity of the gas flow was determined below which the combustion of the material in zero gravity was not maintained.

Определение Vпр этими средствами является трудоемкой и дорогостоящей работой. Сложность эксперимента обусловлена малой длительностью времени состояния невесомости на указанных средствах. С их помощью можно определить Vпр для узкого круга материалов с малым временем тепловой релаксации зоны горения для таких, например, как термопласты. Для испытания материалов, образующих коксовый остаток при горении, способ определения Vпр с коротким периодом невесомости оказался практически непригодным.Determination of V ol by these means is a laborious and expensive work. The complexity of the experiment is due to the short duration of the state of zero gravity on these funds. With their help, V pr can be determined for a narrow range of materials with a short thermal relaxation time of the combustion zone for, for example, thermoplastics. For testing materials that form a coke residue during combustion, the method for determining V ol with a short period of zero gravity was practically unsuitable.

Технической задачей изобретения является разработка устройства, которое позволяло бы определять важные данные о воспламенении и горении материалов для орбитального полета, не прибегая к созданию состояния невесомости, т.е. в условиях действия силы земного притяжения. An object of the invention is to develop a device that would allow to determine important data on the ignition and combustion of materials for orbital flight, without resorting to creating a state of zero gravity, i.e. under the action of gravity.

Задача решается тем, что одна из стенок камеры, установленных в горизонтальном положении, выполнена подвижной, при этом высота камеры сгорания при определении предела горения материалов для невесомости в зависимости от параметров рабочей газовой атмосферы, в которой предполагается использовать материал, устанавливается исходя из соотношения:

Figure 00000002

где
P=P0/Pср - член, характеризующий давление газовой среды;
Cок - объемная доля кислорода в газовой среде;
g - ускорение силы тяжести, см/с2;
Kg - ампирический коэффициент;
P0 - атмосферное давление, МПа;
Pср - давление газовой среды в опыте, МПа.The problem is solved in that one of the walls of the chamber, installed in a horizontal position, is movable, while the height of the combustion chamber when determining the combustion limit of materials for weightlessness, depending on the parameters of the working gas atmosphere in which the material is supposed to be used, is established based on the ratio
Figure 00000002

Where
P = P 0 / P cf - the term characterizing the pressure of the gaseous medium;
C ok - volume fraction of oxygen in the gas medium;
g is the acceleration of gravity, cm / s 2 ;
K g is the empirical coefficient;
P 0 - atmospheric pressure, MPa;
P cf - gas pressure in the experiment, MPa.

На фиг. 1 представлена схема устройства по определению предела горения материалов по скорости потока, на фиг. 2 - сравнение зависимостей значения Vпр высот канала hк, полученных для ф органического стекла (ПММА).In FIG. 1 is a diagram of a device for determining the combustion limit of materials by flow rate, FIG. 2 is a comparison of the dependences of the value V pr of the channel heights h k obtained for f organic glass (PMMA).

Устройство содержит камеру сгорания 1, выполненную в виде плоского канала для организации равномерного по его сечению потока установлен пакет сеток 2. Камера выполнена из двух горизонтальных массивных пластин, использование которых исключало локальный их прогрев. Конструктивно, с помощью подвижной верхней пластины было обеспечено изменение расстояния между пластинами hк. Образец материал 3 размещается на штанге, которая может перемещаться с помощью привода 4, удерживая лобовую часть образца на оси канала. Газовый поток с заданным содержанием кислорода подготавливался в смесителе 5. Расход газа и концентрация в нем кислорода измерялись с помощью расходомера 6 (РС-3) и газоанализатора 7 (циркон-М).The device comprises a combustion chamber 1, made in the form of a flat channel for organizing a uniform flow cross-section through its cross section, a grid of 2 is installed. The chamber is made of two horizontal massive plates, the use of which excluded their local heating. Structurally, using a movable upper plate, a change in the distance between the plates h k was provided. The sample material 3 is placed on the rod, which can be moved using the actuator 4, holding the frontal part of the sample on the axis of the channel. A gas stream with a given oxygen content was prepared in mixer 5. The gas flow rate and oxygen concentration in it were measured using a flow meter 6 (PC-3) and a gas analyzer 7 (zircon-M).

Для определения значений Vпр материалов при разных давлениях устройство размещалось в герметичном сосуде.To determine the values of V pr materials at different pressures, the device was placed in a sealed vessel.

Для исключения влияния естественной конвекции на результаты опытов камеры сгорания 1 устанавливалась строго горизонтально. To exclude the influence of natural convection on the results of the experiments, the combustion chamber 1 was installed strictly horizontally.

Конструкция привода 4 обеспечивала установку торца образца материала, который зажигался перед введением в канал, на заданном расстоянии δ от сеток 2. The design of the drive 4 ensured the installation of the end face of the sample of material that was ignited before being introduced into the channel at a given distance δ from the grids 2.

Для задания в эксперименте необходимой в опыте скорости потока, натекающего на зону горения, были проведены специальные тарировочные опыты, в которых скорость потока определялась посредством визуализации газовой среды дымом - определялась скорость перемещения в канале малого (около 5 мм) облака дыма на базе заданной длины в месте предполагаемого размещения горячей части образца. To set the experimentally necessary flow rate flowing to the combustion zone, special calibration experiments were carried out in which the flow rate was determined by visualizing the gaseous medium with smoke - the speed of movement in the channel of a small (about 5 mm) smoke cloud based on a given length in location of the intended location of the hot portion of the sample.

Методика эксперимента заключалась в следующем:
- определялась способность данного материала к горению при заданной концентрации кислорода (значение Спр), значение Vпр для материала определялось, если Спр оказывалось меньше Сок;
- в зависимости от параметров газовой среды в опыте (Сок и Рср) по формуле (1) устанавливалось расстояние hк к между пластинами;
- в держатель устанавливался образец материала (образцы монолитных материалов выполнялись в виде пластины 1 х 8 х 60 мм, образцы тканей и пленок размером 30 х 60 мм устанавливался в плоском держателе, выполненном в виде вилки с открытой передней кромкой, все виды образцов устанавливались горизонтально на равных расстояниях от горизонтальных стенок камеры);
- в камере с помощью смесителя создавался поток азотно-кислородной смеси с заданной скоростью и концентрацией кислорода;
- образец зажигался вне камеры в струе выходящей из нее газовой среды и после начала устойчивого горения в течение времени, не менее 3 с, вводился в камеру так, чтобы горящая лобовая часть располагалась на расстоянии 10 мм от сеток;
- велось наблюдение за горением, фиксировалось сохранение формы образца и размещение зоны горения в средней по высоте плоскости камеры;
- для материалов, при горении которых не оставалось коксового остатка или твердого каркаса, за величину Vпр принималась скорость потока, при которой горение продолжалось не менее 20 с;
- для материалов, при сгорании которых оставался твердый каркас, за величину Vпр принималась скорость потока, при которой горение продолжалось не менее 10 с.
The experimental procedure was as follows:
- the ability of this material to burn at a given oxygen concentration was determined (C pr value), V pr value for the material was determined if C pr turned out to be less than C ok ;
- depending on the parameters of the gaseous medium in the experiment (C ok and P cf ), the distance h k to between the plates was established by the formula (1);
- a sample of material was installed in the holder (samples of monolithic materials were made in the form of a plate 1 x 8 x 60 mm, samples of fabrics and films 30 x 60 mm in size were installed in a flat holder made in the form of a fork with an open leading edge, all types of samples were installed horizontally on equal distances from the horizontal walls of the chamber);
- in the chamber using a mixer, a stream of nitrogen-oxygen mixture was created with a given speed and oxygen concentration;
- the sample was ignited outside the chamber in a stream of a gaseous medium emerging from it and after the start of stable combustion for a period of at least 3 s, it was introduced into the chamber so that the burning frontal part was located at a distance of 10 mm from the grids;
- combustion was monitored, the preservation of the shape of the sample and the placement of the combustion zone in the medium-high plane of the chamber were recorded;
- for materials, during the combustion of which there was no coke residue or solid skeleton, the flow velocity at which combustion continued for at least 20 s was taken as the value of V pr ;
- for materials, during the combustion of which a solid skeleton remained, the flow rate at which burning continued for at least 10 s was taken as V pr .

Основным параметром устройства, знание которого обеспечивает определение Vпр при наличии земного притяжения, является hк. В результате обработки данных, полученных при различной высоте канала hк, Cок и Рср (пример на фиг. 1), была составлена формула для определения значения hк к в зависимости от Cок и Рср;

Figure 00000003

где
Р=Рсср - член, характеризующий давление газовой среды;
Сок - объемная доля кислорода в газовой среде;
g - ускорение силы тяжести, см/с2;
Kg - эмпирический коэффициент;
P0 - атмосферное давление, МПа;
Рср - давление газовой среды в опыте, МПа.The main parameter of the device, the knowledge of which ensures the determination of V ol in the presence of gravity, is h to . As a result of processing the data obtained at different channel heights h k , C ok and P cf (example in Fig. 1), a formula was compiled to determine the value of h k k depending on C ok and P cf ;
Figure 00000003

Where
P = P c / P cf - the term characterizing the pressure of the gaseous medium;
With ok - the volume fraction of oxygen in the gas environment;
g is the acceleration of gravity, cm / s 2 ;
K g is the empirical coefficient;
P 0 - atmospheric pressure, MPa;
P cf - the pressure of the gas medium in the experiment, MPa.

Проведено сравнение результатов определения значений Vпр, полученных для нескольких материалов с помощью заявляемого устройства, т.е. при наличии силы тяжести, и в свободнопадающем контейнере, т.е. в истинной невесомости. В таблице, на примере сухого клея ВК-11, показано, что предлагаемое устройство позволяет с небольшой погрешностью (не более 15% для разных материалов) получать значения Vпр для материалов на Земле, адекватные измеренным в невесомости.The comparison of the results of determining the values of V CR obtained for several materials using the inventive device, i.e. in the presence of gravity, and in a free-fall container, i.e. in true zero gravity. In the table, on the example of dry glue VK-11, it is shown that the proposed device allows with a small error (not more than 15% for different materials) to obtain V pr values for materials on Earth that are adequate to those measured in zero gravity.

Была предпринята объективная проверка справедливости положений, заложенных в представленном устройстве для определения Vпр. С помощью шлиренметода (теневой киносъемки) было установлено, что при рабочих значениях hк и определенных значениях Vпр> наблюдается симметричный относительно горизонтали погранслой. При увеличении hкили уменьшении скорости потока погранслой искажался - проявлялось действие на него подъемных сил.Verification of the objective positions has been made, incorporated in a device for determining V pr. With shlirenmetoda (shadow filming) has been found that when working values of k h and certain values of V pr> observed symmetrical relative to the horizontal boundary layer. By increasing h or decreasing the boundary layer to a flow rate distorted - manifest effect on lift forces him.

Об отсутствии влияния на процесс горения при определении Vпр горизонтальных стенок канала указывает тот факт, что предел горения по концентрации кислорода (Спр), определенный в плоском канале, практически совпадает со значением Спр, измеренным в открытом пространстве.The absence of influence on the combustion process when determining V ol of the horizontal walls of the channel is indicated by the fact that the combustion limit by oxygen concentration (C ol ), determined in a flat channel, practically coincides with the value of C ol measured in open space.

Данное изобретение обеспечивает определение основного показателя пожарной опасности материалов для условий орбитального полета - предела горения по скорости потока в невесомости (Vпр) при воздействии ускорения силы тяжести.This invention provides a definition of the main indicator of fire hazard of materials for orbital flight conditions - the burning limit of the flow rate in zero gravity (V CR ) when exposed to acceleration of gravity.

Эта разработка имеет большое практическое значение, поскольку не требует для использования таких материальных затрат, которые необходимы для проведения опытов в истинной невесомости (в свободно падающих контейнерах, в самолетах-лабораториях, на космических станциях). This development is of great practical importance, because it does not require the use of such material costs as are necessary for conducting experiments in true zero gravity (in freely falling containers, in laboratory aircraft, at space stations).

Изобретение дает возможность реализовать новейшие разработки в области обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков космических кораблей, в особенности долговременных орбитальных станций, межпланетных кораблей и т.д., длительно находящихся в орбитальном полете. The invention makes it possible to implement the latest developments in the field of fire safety of manned pressurized spaceships, in particular long-term orbital stations, interplanetary ships, etc., which are long in orbital flight.

Claims (1)

Устройство по определению предела горения материалов по скорости потока для условий невесомости, содержащее камеру сгорания с плоскопараллельными стенками с установленным в ней образцом испытываемого материала, отличающееся тем, что две противолежащие стенки камеры сгорания установлены перпендикулярно вектору силы тяжести, одна из которых выполнена с возможностью плоскопараллельного перемещения, при этом высота камеры сгорания при определении предела горения материалов для невесомости и в зависимости от параметров рабочей газовой атмосферы, в которой предполагается использовать материал, устанавливается исходя из соотношения
Figure 00000004

где P = Pо/Pср - член, характеризующий давление газовой среды;
Cок - объемная доля кислорода в газовой среде;
g - ускорение силы тяжести, см/с2;
Kд - эмпирический коэффициент;
P0 - атмосферное давление, МПа;
Pср - давление газовой среды в опыте, МПа.
A device for determining the burning limit of materials by flow velocity for zero gravity conditions, comprising a combustion chamber with plane-parallel walls with a sample of the test material installed in it, characterized in that two opposite walls of the combustion chamber are installed perpendicular to the gravity vector, one of which is made with the possibility of plane-parallel movement while the height of the combustion chamber when determining the combustion limit of materials for zero gravity and depending on the parameters of the working gas atmosphere in which the material to be used is set based on the ratio
Figure 00000004

where P = P o / P cf - the term characterizing the pressure of the gaseous medium;
C ok - volume fraction of oxygen in the gas medium;
g is the acceleration of gravity, cm / s 2 ;
K d is the empirical coefficient;
P 0 - atmospheric pressure, MPa;
P cf - gas pressure in the experiment, MPa.
RU95120687A 1995-12-05 1995-12-05 Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state RU2116093C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95120687A RU2116093C1 (en) 1995-12-05 1995-12-05 Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95120687A RU2116093C1 (en) 1995-12-05 1995-12-05 Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95120687A RU95120687A (en) 1997-12-10
RU2116093C1 true RU2116093C1 (en) 1998-07-27

Family

ID=20174480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95120687A RU2116093C1 (en) 1995-12-05 1995-12-05 Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2116093C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615716C1 (en) * 2015-12-22 2017-04-07 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) Determination method of safe operation conditions of polymer composition materials in structures of return vehicle body of manned spacecraft
RU2702422C1 (en) * 2018-05-11 2019-10-08 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) Device for determining concentration limits of flame propagation by gas mixtures under conditions corresponding to weightlessness
RU2769498C1 (en) * 2021-07-29 2022-04-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Educational laboratory stand for experimental determination of the concentration limits of flame propagation for various gas-air mixtures
RU2821617C1 (en) * 2023-08-18 2024-06-25 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Apparatus for investigating combustion processes on board spacecraft

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Болодьян И.А., Долгов Э.И., Жевлаков А.Ф., Мелихов А.С. и др. О предел ьных условиях горения полимеров / - Физика горения и взрыва, 1979, N4, с.6 3-65. 2. Мелихов А.С., Потякин В.И., Рыжов А.М., Иванов Б.А. О предельных режимах горения и взрыва, 1983, N4, с.27 - 30. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615716C1 (en) * 2015-12-22 2017-04-07 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) Determination method of safe operation conditions of polymer composition materials in structures of return vehicle body of manned spacecraft
RU2702422C1 (en) * 2018-05-11 2019-10-08 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) Device for determining concentration limits of flame propagation by gas mixtures under conditions corresponding to weightlessness
RU2769498C1 (en) * 2021-07-29 2022-04-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Educational laboratory stand for experimental determination of the concentration limits of flame propagation for various gas-air mixtures
RU2821617C1 (en) * 2023-08-18 2024-06-25 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Apparatus for investigating combustion processes on board spacecraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. Size evolution of sodium combustion aerosol with various RH%
RU2116093C1 (en) Device for determination of material burning range by flow velocity for zero-gravity state
Knight et al. Observations on the burning of droplets in the absence of buoyancy
CN109243655A (en) A kind of device and method of research post-processing organic phase ignition behavior
Yao et al. Analysis of dispersion behavior of aluminum powder in a 20 L chamber with two symmetric nozzles
Audouin et al. A real scenario for a ghosting flame
Dambach et al. Ignition of advanced hypergolic propellants
RU2283151C2 (en) Device used to determine parameters characterizing fire risk of non-metallic constructional materials under zero gravity conditions
RU2318559C2 (en) Method and device to determine material burning limit from flow velocity under zero gravity
Gokalp et al. Observations on the low temperature vaporization and envelope or wake flame burning of n-heptane droplets at reduced gravity during parabolic flights
CN110059347A (en) The experiment research platform and method of fire incident in a kind of simulation reprocessing facility
RU2702422C1 (en) Device for determining concentration limits of flame propagation by gas mixtures under conditions corresponding to weightlessness
Bezgodov et al. Test procedure for hydrogen recombiners
Eigenbrod et al. Sooting Behavior in Concurrent and Upward Burning of Cylindrical PMMA-samples
Andracchio et al. Gravity effects on flame spreading over solid surfaces
Wang et al. Lag time of fire plume in aircraft cargo compartment fires at reduced pressures
Berthoud et al. Corium-water interaction studies in France
RU2106166C1 (en) Device for determination of limit conditions of burning of material samples under conditions of suppression of natural convection
Ferkul et al. Solid fuel ignition and extinction (SoFIE) project on ISS
RU2371221C2 (en) Method for detection of lower limit of material smouldering and its burning on surface by speed of gas flow for zero gravity conditions
Zabetakis et al. Hazards in Using Liquid Hydrogen in Bubble Chambers
Buijs et al. The dispersion of radioactive aerosols in fires
Link et al. The Effect of Gravity on Flame Spread over PMMA Cylinders in Opposed Flow with Variable Oxygen Concentration.
Fernandez et al. Radioactive aerosols emission in fires
RU2284206C2 (en) Device to determine material combustibility index in circumstances typical for inhabited compartments of spacecrafts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091206