Везде

RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

MATHEMATICAL MODEL OF ACHIEVING DISPERSION CONDITIONS WHEN HEATING A GEL-LIKE FUEL PARTICLE IN A HEATED AIR ENVIRONMENT

You can
PII
10.31857/S0207401X25090031-1
DOI
10.31857/S0207401X25090031
Publication type
Article
Status
Published
Authors
K.K. Paushkina
  • Affiliation: National Research Tomsk Polytechnic University
Volume/ Edition
Volume 44 / Issue number 9
Pages
35-54
Abstract
A mathematical model of nucleation center formation during heating of a particle of gel fuel (oil-filled cryogel based on an organic polymer thickener) in a high-temperature air environment has been developed. The model describes a group of interrelated physicochemical processes in the condensed phase and gaseous medium (inert heating, melting, separation of liquid components, their evaporation) under conditions of radiant-convective heating with source temperature variation in the range of 673–1073 K. Comparison of numerical simulation results with experimental data obtained under identical conditions has made it possible to establish the applicability of the developed mathematical model and numerical solution algorithm for predicting the achievement of dispersion conditions for a drop of gel fuel melt.
Keywords
гелеобразное топливо частица разогретый воздух математическая модель нуклеация диспергирование
Date of publication
15.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
4

References

  1. 1.  Smirnov N.N. // Acta Astronaut. 2022. V. 194. P. 353. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.02.028
  2. 2.  Smirnov N.N. // Ibid. 2023. V. 204. № 9. P. 679. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.10.028
  3. 3.  Brito N.L., Dee J.C., Seminari S. // Congress Proc. IAC CyberSpace. 2020. Article 57292.
  4. 4.  Зюзин И.Н., Гудкова И.Ю., Лемперт Д.Б. // Хим. физика. 2025. Т. 44. № 2. С. 54. https://doi.org/10.31857/S0207401X25020056
  5. 5.  Зюзин И.Н., Гудкова И.Ю., Лемперт Д.Б. // Хим. физика. 2025. Т. 44. № 4. С. 54. https://doi.org/10.31857/S0207401X25040062
  6. 6.  Лемперт Д.Б., Игнатьева Е.Л., Степанов А.И., Дашко Д.В., Казаков А.И. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 1. С. 66. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010084
  7. 7.  Ciezki H.K., Hürttlen J., Naumann K.W., Negri M., Ramsel J. et al.//  Proc. 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. Cleveland, OH, USA. 2014. https://doi.org/10.2514/6.2014-3794
  8. 8.  Natan B., Rahimi S. // Intern. J. Energetic Mater. Chem. Propul. 2002. V. 5. № 1–6. P. 172. https://doi.org/10.1615/IntJEnergeticMaterials ChemProp.v5.i1-6.200
  9. 9.  Feng S., He B., He H., Su L., Hou Z. et al. // Fuel. 2013. V. 111. P. 367. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.03.071
  10. 10. Mishra D.P., Patyal A., Padhwal M. // Ibid. 2011. V. 90. № 5. P. 1805. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.12.021
  11. 11. Glushkov D.O., Paushkina K.K., Pleshko A.O., Vysokomorny V.S. // Ibid. 2022. V. 313. Article 123024. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.123024
  12. 12. Padwal M.B., Natan B., Mishra D.P. // Prog. Energy Combust. Sci. 2021. V. 83. Article 100885. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2020.100885
  13. 13. Глушков Д.О., Паушкина К.К., Плешко А.О. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 2. С. 37. https://doi.org/10.31857/S0207401X23020073
  14. 14. Nachmoni G., Natan B. // Combust. Sci. Technol. 2000. V. 156. № 1. P. 139. https://doi.org/10.1080/00102200008947300
  15. 15. Arnold R., Anderson W. // Proc. 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition. Orlando, Florida, USA. 2010. https://doi.org/10.2514/6.2010-421
  16. 16. Glushkov D.O., Paushkina K.K., Pleshko A.O., Yanovsky V.A. // Acta Astronaut. 2023. V. 202. P. 637. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.11.027
  17. 17. Glushkov D.O., Kuznetsov G.V., Nigay A.G., Yashutina O.S. // J. Energy Inst. 2019. V. 92. № 6. P. 1944. https://doi.org/10.1016/j.joei.2018.10.017
  18. 18. Kunin A., Natan B., Greenberg J.B. // J. Propul. Power. 2010. V. 26. № 4. P. 765. https://doi.org/10.2514/1.41705
  19. 19. He B., Nie W., He H. // Energy Fuels. 2012. V. 26. № 11. Article 6627. https://doi.org/10.1021/ef300990d
  20. 20. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 82. https://doi.org/10.31857/S0207401X23080095
  21. 21. Solomon Y., Natan B., Cohen Y. // Combust. and Flame. 2009. V. 156. № 1. P. 261. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2008.08.008
  22. 22. Vershinina K.Y., Glushkov D.O., Nigay A.G., Yanovsky V.A., Yashutina O.S. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. № 16. Article 6830. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b00580
  23. 23. Glushkov D.O., Nigay A.G., Yanovsky V.A., Yashutina O.S. // Energy Fuels. 2019. V. 33. № 11. Article 11812. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b02300
  24. 24.  Sazhin S.S., Bar-Kohany T., Nissar Z., Antonov D., Strizhak P.A. et al. // Intern. J. Heat Mass Transf. 2020. V. 161. Article 120238. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120238
  25. 25. Glushkov D.O., Nigay A.G., Yashutina O.S. // Ibid. 2018. V. 127, Part C. P. 1203. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.08.103
  26. 26. Glushkov D.O., Kosintsev A.G., Kuznetsov G.V., Vysokomorny V.S. // Fuel. 2021. V. 291. Article 120172. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120172
  27. 27. Vargaftik N.B., Vinogradov Y.K., Yargin V.S. Handbook of thermophysical properties of liquids and gases. Third Ed. New York: Begell House, 1996.
  28. 28. Baird Z.S., Uusi-Kyyny P., Järvik O., Oja V., Alopaeus V. // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. № 14. Article 5128. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b05018
  29. 29. Журавлев А.А., Хвостов А.А., Иванов А.В., Журавлев Е.А. // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика (Воронеж). 2017. Т. 5. № 8-1 (34-1). С. 163.
  30. 30. Abramzon B., Sazhin S. // Fuel. 2006. V. 85. № 1. P. 32. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2005.02.027
  31. 31. Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1967.
  32. 32. Khorolskyi O.V., Rudenko O.P. // Ukr. J. Phys. 2015. V. 60. № 9. P. 880. https://doi.org/10.15407/ujpe60.09.0880
  33. 33. Owens J.C. // Appl. Opt. 1967. V. 6. № 1. P. 51. https://doi.org/10.1364/AO.6.000051
  34. 34. Lindsay A.L., Bromley L.A. // Ind. Eng. Chem. 1950. V. 42. № 8. P. 1508. https://doi.org/10.1021/ie50488a017
  35. 35. Glushkov D.O., Kosintsev A.G., Kuznetsov G.V., Vysokomorny V.S. // Acta Astronaut. 2021. V. 178. P. 272. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2020.09.004
  36. 36. Davletshina T.A., Cheremisinoff N.P. Fire and Explosion Hazards Handbook of Industrial Chemicals. Westwood, NJ, USA: Noyes Publ., 1998. Ch. 3. https://doi.org/10.1016/B978-0-8155-1429-9.50008-5
  37. 37. Tripathi A., Vinu R. // Lubricants (Switzerland). 2015. V. 3. № 1. P. 54. https://doi.org/10.3390/lubricants3010054
  38. 38. Betelin V.B., Smirnov N.N., Nikitin V.F., Dushin V.R., Kushnirenko A.G. et al. // Acta Astronaut. 2012. V. 70. P. 23. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2011.06.021
  39. 39. Celik I.B., Ghia U., Roache P.J., Freitas C.J., Coleman H. et al. // J. Fluids Eng. 2008. V. 130. № 7. Article 0780011. https://doi.org/10.1115/1.2960953
  40. 40. Fugmann H., Schnabel L., Frohnapfel B. // Numer. Heat Transf., Part A: Appl. 2019. V. 75. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1080/10407782.2018.1562741
  41. 41. Glushkov D.O., Paushkina K.K., Shabardin D.P., Strizhak P.A., Gutareva N.Y. // J. Environ. Manag. 2019. V. 231. P. 896. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.10.067
  42. 42. Antonov D.V., Kuznetsov G.V., Misyura S.Y., Strizhak P.A. // Exp. Therm. Fluid Sci. 2019. V. 109. Article 109862. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2019.109862
  43. 43. Faik A.M.D., Zhang Y. // Fuel. 2018. V. 221. P. 89. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.02.054
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library