Імпульсні камери згоряння

  • Ю.О. Харламов Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Ключові слова: газова детонація, газотермічне напилення покриттів, горючі суміші газів, двофазний струмінь, камери згоряння, поперечний переріз, порошки

Анотація

Узагальнені та проаналізовані конструктивні схеми імпульсних камер згоряння (ІКЗ), які використовуються в установках для детонаційно-газового напилення покриттів. Сформульовано основні вимоги до імпульсних камер згоряння. Розроблено класифікацію ІКЗ за основними ознаками, в тому числі: за функціональним призначенням; видом використовуваного палива; характером подачі газів; за геометричним параметрам ІКЗ – осі каналів горіння і їх кількості, поперечним перерізом і ін.; компоновці та ін. Показана можливість використання пересжатія детонаційної хвилі (ДХ), одержуваних в профільованих ІКЗ, що розширює технологічні можливості методу з нанесення покриттів з тугоплавких матеріалів і відкриває перспективи створення малогабаритних детонаційно-газових установок, включаючи нанесення покриттів на внутрішні поверхні деталей. Дано рекомендації по областям раціонального застосування розглянутих схем ІКЗ і їх проектування.

Посилання

1. Kharlamov Y.A. Gaseous pulse detonation spraying: current status, challenges, and future perspective. Intern. Thermal Spray Conference & Exposition ITSC 2008: Maastricht, The Netherlands, June 2-4, 2008. Conference Proceedings. DVS German Welding Society. 2008. P. 159 – 166.

2. Применение детонации в газах для нанесения покрытий Ю.А. Харламов, М.Х. Шоршоров, В.В. Кудинов, О.В. Гусев, Б.Л. Рябошапко. Физика горения и взрыва, 1975, Т. 11, № 1. С.88 – 95.

3. Харламов Ю.А., Полонский Л.Г. Газотермическое напыление. Современное состояние и перспективы развития. Вісник Східноукр. нац. университету імені В.Даля. 2016, № 2 (226). С.5 – 19.

4. Шоршоров М.Х., Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационно-газового напыления покрытий. М.: Наука, 1978 – 227 с.

5. Yuriy Kharlamov, Maksym Kharlamov. Design concepts of gaseous detonation guns for thermal spraying. Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, 2013, V.13, № 4. P. 82 – 91.

6. Харламов Ю.А. Развитие детонационно-газовых технологий. Вісник Східноукр. нац. университету імені В.Даля, 2017, № 7 (237). С.114 – 132.

7. Харламов Ю.А. Конструктивные схемы детонационно-газовых устройств для обработки порошковых материалов. Порошковая металлургия, 1986, № 12. С.89 – 95.

8. Харламов Ю.А. Стволы установок для детонационного напыления покрытий. Автоматическая сварка, 2001, № 10. С.17 – 21.

9. Харламов Ю.А., Сундарараджан Г., Цяпа А.Н. Конструктивные особенности детонационных камер сгорания для напыления. Вісник Східноукраїнського національного університету, 2001, № 5 (39). С.169 – 178.

10. Detonation propagation from a cylindrical tube into a diverging cone. Takuma ENDO, Ryuji KOBAYASHI, Shimon KUWAJIMA, Yoko SEKI, Wookyung KIM and Tomoyuki JOHZAKI. Journal of Thermal Science and Technology. 2020. Vol. 15, No.3. Paper No.20-00283. 12 p.

11. Харламов Ю.А. Детонационно-газовые установки для нанесения покрытий (обзор). Сварочное производство, 1989, № 11. С.21 – 24.

12. Харламов Ю.А. Научные и технологические основы детонационно-газового напыления покрытий: автореф. … докт.техн.наук… «Технология и машины сварочного производства», Киев, 1994. 35 с.

13. Бакланов Д.И., Голуб В.В., Иванов К.В., Кривокорытов М.С., Переход горения в детонацию в канале с диаметром меньше критического диаметра существования стационарной детонации. Теплофизика высоких температур, 2011, том 49, № 6, с. 1 – 6.

14. Применение детонации водородо-воздушной смеси в устройствах для безыгольной инъекции. В.В. Голуб, Т.В. Баженова, Д.И. Бакланов, К.В. Иванов, М.С. Кривокорытов. Теплофизика высоких температур, 2013, том 51, № 1, с. 1 – 3.

15. Пат. 1836161 Российская Федерация, МПК7 В 05 В 7/20. Устройство для газотермического нанесения покрытий. B.М. Голубец, В.В. Кошевой, М.И. Пехньо, А.И. Цыхан; заявитель и патентообладатель Физико-механический ин-т им. В.Карпенко АН Украины. -№ 4768288/05; заявл. 5.12.89; опубл. 23.08.93, Бюл, № 31.

16. Пат. 2399430 Российская Федерация, МПК7 В 05 7/20. Установка для детонационного напыления покрытий. Ульяницкий В.Ю., Кирякин А.Л., Штерцер А.А., Злобин С.Б.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Сибирские Технологии Защитных Покрытий". - № 2009105561/12; заявл. 17.02.2009; опубл. 20.09.2010, Бюл. № 26.

17. Пат. 2176162 Российская Федерация, МПК B05B 7/20. Лабиринтное устройство подачи газа и способ предотвращения обратной вспышки в детонационной пушкею А.В. Чернышев, Г.Ю. Барыкин; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "НовосибирскНИИхиммаш". – № 98114092/12; заявл. 23.12.1996; опубл. 27.11.2001.

18. А.с. 1603582 СССР. МКИ В 05 В 7/20. Устройство для детонационного напыления покрытий. Барыкин Г.Ю., Чернышов А.В., Бобров С.В. (СССР). Опубл. 2000, Бюл. № 8.

19. А.с. 1716253 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для импульсного сжигания горючей смеси. Харламов Ю.А. (СССР). № 4825492/06; заявл. 19.03.90; Опубл. 29.02.92; Бюл. № 8.

20. А.с. 1827872 СССР, МКИ B05B 7/20. Устройство для детонационного напыления покрытий. Барыкин Г.Ю., Чернышов А.В., Коржик В.Н. (СССР). № 4795772/05; заявл. 19.12.89. Опубл. 27.03.96, Бюл. № 9.

21. Пат. 2201293 Российская Федерация, МПК B05B7/20. Устройство для самоподдержания детонации. Чернышев А.В., Барыкин Г.Ю., Лакиза С.Н.; заявитель и патентообладатель АЭРОСТАР КОАТИНГС, С.Л. (ES). № 98117840/12. Заявл. 1997-12-24. Опубл. 27.03.2003.

22. Пат. 2236910 Российская Федерация, МПК7 B05B 7/20. Высокопроизводительный детонационный пистолет-распылитель с высокой частотой повторения импульсов / Барыкин Г.Ю., Фагоага А.И.; заявитель и патентообладатель АЭРОСТАР КОАТИНГС, С.Л. (ES). - 2002113737/12, заявл. 1999.10.28; опубл. 2003.11.27.

23. Пат. 2460591 Российская Федерация, МПК B05B 7/20. Детонационный метатель / Кореньков В.И., Попов Ю.С.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "НовосибирскНИИхиммаш". - № 2011112260/05; заявл. 30.03.2011; опубл. 10.09.2012 Бюл. № 25.

24. Пат. 2070442 Российская Федерация, МПК B05B7/20. Пушка для детонационного напыления. Берлин С.О., Кореньков В.И., Пекшев П.Ю., Попов Ю.С., Шутов С.А., заявитель и патентообладатель Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения. Заявл. 1992-06-23. Опубл. 20.12.1996.

25. Пат. 2112603 Российская Федерация, МПК B05B 7/20. Малогабаритный детонационный метатель. Вонг Чин Чунг, Кореньков В.И., Кустов Б.А., Макаров Г.Н.,Попов Ю.С. Заявитель и патентообладатель АО открытого типа "НовосибирскНИИХиммаш". № 96117311/25. Заявл. 28.08.1996. Опубл. 10.06.1998.

26. Пат. 2176162 Российская Федерация, МПК B05B 7/20. Лабиринтное устройство подачи газа и способ предотвращения обратной вспышки в детонационной пушке. А.В. Чернышев, Г.Ю. Барыкин; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "НовосибирскНИИхиммаш". № 98114092/12. Заявл. 23.12.1996; опубл. 27.11.2001.

27. А.с. 636845 СССР. МКИ В 05 В 7/20. Устройство для напыления покрытий. Ю.А. Харламов. № 2474567/23-05; заявл.15.04.1977; не публ.

28. А.с. 736436 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для напыления покрытий детонационно-газовым методом. Ю.А. Харламов. № 2476190/23-05. Заявл.19.04.77, не публ.

29. А.с. 690837 СССР, МКИ С 23С 7/00. Устройство для детонационного напыления покрытий Ю.А. Харламов. № 2550826/222-02. Заявл. 01.12.1977, не публ.

30. А.с. 513728 (СССР). Устройство для детонационного напыления / Г.В. Самсонов, Б.Н. Двукраев, С.Ю. Шаривкер и др. Опубл. в БИ 1976 № 18, с. 19.

31. А.с. 702584 СССР, МКИ B05B7/20. Устройство для детонационно-газового напыления покрытий / Харламов Ю.А., Рябошапко Б.Л., Писклов Ю.И. - № 2648241/23-05; заявл. 19.07.78; не публ.

32. А.с. 1419737 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для нанесения покрытий детонационным способом / Гончаров А.А., Федько Ю.П., Амлинский Р.А. и др. - № 3315309/23-05; заявл. 30.06.81; опубл. 30.08.88, Бюл. № 32.

33. А.с. 1827872 СССР, МКИ B05B 7/20. Устройство для детонационного напыления покрытий / Барыкин Г.Ю., Чернышов А.В., Коржик В.Н. (СССР). - № 4795772/05; заявл. 19.12.89; опубл. 27.03.96, Бюл. № 9.

34. А.с. 655109 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Ствол детонационно-газового устройства для напыления покрытий / Ю.А. Харламов, В.И. Каленов; - № 2465914; заявл. 28.03.1977; не публ.

35. Pat. DE 3105 323 C2 Deutschland, B 05 B 7/20. Detonationsbeschichtung Vorrichtung / Y.A. Charlamov, V.I. Kalenov, B.L. Rjaboshapko, Ju.I. Pisklov; patentinhaber Voroshilovgradskij masinostroite’nyi institute, SSSR. – anmeldetag 13.2.81; offenlegungstag 2.9.82.

36. Brevet d’invention 2 499 874 Republique Francaise, B 05 B 7/20, 7/16. Dispositif de canon pour la projection de revetementspar détente de gas / Ju.A. Kharlamov, V.I. Kalenov, B.L. Ryaboshapko, Ju.I. Pisklov; deposunt Voroshilovgradsky masinostroitelny institute, SU. - date de dépôt 13 février 1981; date de la mise a la disposition du public de la demande 20.8.1982.

37. Детонационно-газовая аппаратура для напыления покрытий / Ю.А Харламов, М.Х. Шоршоров, Ю.И. Писклов, Б.Л. Рябошапко.- М.: Ин-т металлургии им. А.А. Байкова АН СССР, 1980 - 65 с.

38. Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонационное напыление покрытий. Л.: Судостроение, 1979 - 232 с.

39. А.с. 551053 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Установка для детонационного напыления порошковых покрытий / В.А. Попов, Э.А. Миронов.

40. Использование пересжатой детонации для нанесения покрытий / Т. П. Гавриленко, Ю. А. Николаев, В. Ю. Ульяницкий // Физика горения и взрыва. - 2010. - Т. 46, N 3. - С. 125-133.

41. Батраев И.С., Прохоров Е.С., Ульяницкий В.Ю. Разгон и нагрев порошковых частиц продуктами газовойдетонации в каналах с коническим переходом // Физика горения и взрыва, 2014, т. 50, N- ◦ 3. – С.78-86.

42. Злобин С.Б., Прохоров Е.С., Ульяницкий В.Ю. Разгон и нагрев частиц в профилированном стволе установки для детонационного напыления // XIV Минский международный форум по тепло- и массообмену, 10-13 сентября 2012 г.: тезисы докладов и сообщений - XIV Minsk international heat and mass transfer forum: abstracts of the reports and communication. Т.2, ч.2 / [редколл.: О.Г.Пенязьков и др.]. - Минск: Институт тепло- и массообмена НАН Беларуси, 2012. - С.468-471.

43. Динамика движения и нагрева порошка при детонационном напылении покрытий / В. А. Ульшин, М. Ю. Харламов, Ю. С. Борисов, Е. А. Астахов // Автоматическая сварка, 2006, № 9. – С.37-43.

44. Пат. 147755 Российская Федерация, МПК F23C 15/00. Устройство сжигания топлива в режиме многоступенчатой детонации / Звездин К.А., Голуб В.В., Баланов Д.И. и др.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН). - № 2012146388/06; заявл. 2012.10.314 опубл. 2014.11.20, Бюл. № 24.

45. Инициирование газовой детонации в трубе с профилированным препятствием [] / С. М. Фролов, В. С. Аксенов // Доклады Академии наук. - 2009. - Т. 427, N 3, июль. - С. 344-347.

46. А.с. 769857 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Детонационно-газовая установка для напыления покрытий / Ю.А. Харламов; - № 2761643/23-05; заявл. 28.04.1979; не публ.

47. А.с. 1728582 СССР, МКИ F23 C 11/04; B05B7/20. Импульсная камера сгорания / Ю.А. Харламов, А. И. Зверев и В. Н. Гольдфайн. - № 4820353/06; заявл. 25.04.90; опубл. 23.04.92. Бюл. № 15.

48. А.с. 1572147 СССР, МКИ F 23 C 11/04, B 05 B 7/20. Импульсная камера сгорания / Харламов Ю.А.; - № 4218872/24-06; заявл. 27.03.87; не публ.

49. Инициирование газовой детонации в трубах с крутыми U-образными поворотами / С. М. Фролов, В. С. Аксенов, И. О. Шамшин // Доклады Академии наук. - 2008. - Т. 418, N 5, февраль. - С. 642-646.

50. Распространение ударных волн и детонации в каналах с U-образными поворотами предельной кривизны [] / С. М. Фролов, В. С. Аксенов, И. О. Шамшин // Химическая физика. - 2008. - Т. 27, N 10. - С. 5-21.

51. Пат. 2350403 Российская Федерация, МПК B05B7/20. Устройство для детонационного напыления внутренних поверхностей деталей / Мелехин ЛФ., Люханов А. В., Филатов М.А.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет". - № 2007129292/11; заявл 2007-07-30; опубл. 27.03.2009.Бюл. № 9.

52. Семенов И.В., Лебедева А.Ю., Ахмедьянов И.Ф. Инициирование детонации в винтовой трубе // Труды 52-й научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук». Часть VII. Управление и прикладная математика. Том 3. — М.: МФТИ, 2009. с.108-110.

53. А.с. 625339 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для напыления покрытий / Ю.А. Харламов. - № 2488401/23-05; заявл. 10.05.1977; не публ.

54. А.с. 769853 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для детонационного напыления покрытий / Ю.А.Харламов; - № 2699507/23-05; заявл. 21.12.1978; не публ.

55. А.с. 907913 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для напыления покрытий / Ю.А. Харламов. - № 2988985/23-05; заявл. 04.10.1980; не публ.

56. А.с. 790433 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для детонационного нанесения покрытий / Ю.А. Харламов. - № 2816356/23-05; заявл. 25.07.1980; не публ.

57. А.с. 828487 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для детонационного нанесения покрытий / Ю.А. Харламов. - № 2831035/23-05; заявл. 24.10.1979; не публ.

58. А.с. 687666 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для детонационно-газового напыления покрытий / Ю.А. Харламов. - № 2550232/23-05; заявл. 28.05.1979; не публ.

59. А.с. 733139 СССР, МКИ В 05 В 7/20. Устройство для напыления покрытий детонационно-газовым методом / Ю.А. Харламов. - №2672924/23-05; заявл. 12.10.78; не публ.

60. Пат. 2036022 Российская Федерация, МПК B05B 7/20. Устройство для детонационного нанесения покрытий на внутреннюю поверхность изделий / Яковлев В.А., Погорилый А.Г., Вольвач Ю.А.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Детон". - № 5041014/05; заявл. 28.05.1992; опубл. 27.05.1995.

61. Тюрин Ю.Н., Погребняк А.Д., Колисниченко О.В. Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий // ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-2. – С.39-45.

62. Пат. 2506341 Российская Федерация, МПК C23C 4/12, B05B 7/20. Способ газодинамического детонационного ускорения порошков и устройство для его осуществления / Василик Н.Я., Тюрин Ю.Н., Колисниченко О.В.; заявитель и патентообладатель Василик Н.Я., Тюрин Ю.Н., Колисниченко О.В. - № 2012129061/02; заявл. 11.07.2012; опубл. 10.02.2014 Бюл. № 4.

63. Колисниченко О.В., Тюрин Ю.Н., Р. Товбин Р. Эффективность процесса напыления покрытий с использованием многокамерного детонационного устройства // Автоматическая сварка, 2017, № 10(768). – С.28-34.

64. А.с. 543221 СССР, МКИ В05 В 7/20. Ствол устройства для детонационного нанесения покрытий / Харламов Ю.А., Терновской Э.М., Рябошапко Б.Л. - № 2185883/05; заявл. 29.10.75; не публ.

65. Пат. 2404860 Российская Федерация, МПК B05B 7/20. Cтвол установки детонационного напыления / Ульяницкий В.Ю., Штерцер А.А., Злобин С.Б.; заявитель и патентообладатель Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук. - № 2009100308/05; заявл. 23.12.2008; опубл. 27.11.2010, Бюл. № 33.

66. А.с. 790430 СССР, МКИ В05 В 7/20. Устройство для детонационного напыления покрытий / Харламов Ю.А.; - № 2811179/23-05; заявл. 15.08.79; не публ.

67. А.с. 803207 СССР, МКИ В05 В 7/20. Детонационно-газовая установка для напыления покрытий / Харламов Ю.А.; - № 2825701/23-05; заявл. 03.10.79; не публ.

68. А.с. 769856 СССР, МКИ В05 В 7/20. Устройство для детонационного нанесения покрытий / Ю.А. Харламов; - № 2750470/23-05; заявл. 06.04.79; не публ.

69. А.с. 790428 СССР, МКИ В05 В 7/20. Устройство для детонационного напыления покрытий / Ю.А.Харламов; - № 2804916/23-05; заявл. 31.07.79; не публ.

70. А.с. 882061 СССР, МКИ В05 В 7/20. Детонационно-газовая установка для нанесения покрытий / Ю.А. Харламов; - № 2958749/23-05; заявл. 10.07.80; непубл.

Опубліковано
2021-03-16
Як цитувати
Харламов, Ю. «Імпульсні камери згоряння». ВІСНИК СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ імені Володимира Даля, вип. 1(265), Березень 2021, с. 138-51, doi:10.33216/1998-7927-2021-265-1-138-151.