Spin instability of technological combustion mode in a wave of self-propagating high-temperature synthesis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The results of a computer experiment to determine the invariant properties of the Trace transform of a two-dimensional chronogram of wave propagation in the spin combustion mode of the Ni-Al system are presented. The chronogram model was chosen in the form of four sets of isocline lines, the angle of inclination of which corresponded to the value of the tangential velocity from 16.5 to 41.8 m/s. A high degree of shift invariance of the Trace-transformation nodes was found, the error in determining the coordinates of which is limited only by the presence of the initial additive geometric noise in the image of the differential chronogram of the combustion wave. Scale invariance properties in practice provide a dynamic magnification range of 40 dB.

About the authors

Angelica A. Grigoryevskaya

Novosibirsk National Research University

Author for correspondence.
Email: a.a.grig@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9909-7337

бакалавр, стажер-исследователь механико-математического факультета

Russian Federation, Novosibirsk

Pavel Yu. Gulyaev

Yugra State University

Email: p_gulyaev@ugrasu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4337-1253

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

Russian Federation, Khanty-Mansiysk

References

  1. Effect of plasma spraying regimes on structure and properties of Ni3Al coatings / E. E. Kornienko, D. O. Mul', O. A. Rubtsova [et al.]. – doi: 10.1134/S0869864316060147 // Thermophysics and Aeromechanics. – 2016. – Vol. 23. – № 6. – P. 919–927.
  2. Cold spraying of aluminum bronze on profiled submillimeter cermet structures formed by laser cladding / N. S. Ryashin, A. G. Malikov, V. S. Shikalov [et al.]. – doi: 10.1063/1.5007495 // Proceedings of the XXV Conference on High-Energy Processes in Condensed Matter (HEPCM 2017) : Dedicated to the 60th anniversary of the Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS (Electronic resource): AIP Conference Proceedings, Novosibirsk, 05-09.06.2017 / editors V. Fomin. – Novosibirsk : AIP Publishing, 2017. – P. 030037.
  3. Development prospects of SHS technologies in Altai state technical university / V. V. Evstigneev, P. J. Guljaev, I. V. Miljukova [et al.] // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. – 2006. – Vol. 15, № 1. – P. 99–104.
  4. Thermal analysis of reaction producing KXTiO2 / K. Borodina, S. Sorokina, N. Blinova [et al.]. – doi: 10.1007/s10973-017-6840-0 // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2018. – Vol. 131, № 1. – P. 561–566.
  5. Cui, H. Z. Influence of micropores on structural instability of the combustion wave / H. Z. Cui, A. A. Grigoryevskaya, P. Yu. Gulyaev. – doi: 10.17816/byusu20190433-40 // Yugra State University Bulletin. – 2019. – № 4 (55). – P. 33–40.
  6. Dolmatov, A. V. Thermal imaging complex with tracking function for joint research of microheterogeneous processes and macrokinetics of SHS phenomenon / A. V. Dolmatov, P. Y. Gulyaev. – doi: 10.1088/1742-6596/1333/6/062006 // Journal of Physics: Conference Series : International Conference «Information Technologies in Business and Industry», Novosibirsk, 13-15.02.2019. – Novosibirsk : Institute of Physics Publishing, 2019. – P. 062006.
  7. Бороненко, М. П. Телевизионная измерительная система наносекундного разрешения / М. П. Бороненко, П. Ю. Гуляев. – Текст : непосредственный // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2014. – № 1(31). – С. 60–64.
  8. Increasing the noise immunity of optical-electronic systems based on video cameras with an optical converter / M. P. Boronenko, P. Yu. Gulyaev, A. E. Seregin, K. G. Poluhina. – doi: 10.1088/1742-6596/643/1/012028 // Journal of Physics: Conference Series. – 2015. – Vol. 643. – P. 012028.
  9. Экспериментальное исследование характеристик топливных струй / А. Е. Свистула, Д. Д. Матиевский, П. Ю. Гуляев, А. В. Еськов. – Текст : непосредственный // Двигателестроение. – 1999. – № 1. – С. 29–31.
  10. Измерение скорости и температуры частиц в потоке низкотемпературной плазмы / М. П. Бороненко, И. П. Гуляев, П. Ю. Гуляев, А. Е. Серегин. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2014. – Т. 57, № 3-2. – С. 70–73.
  11. Gulyaev, P. Instability of the Ni-Al combustion wave in the Zeldovich-Barenblatt parame-ters / P. Gulyaev, A. Dolmatov, V. Jordan. – doi: 10.1088/1742-6596/1353/1/012036 // Journal of Physics: Conference Series : International Conference «High-Tech and Innovations in Research and Manufacturing» HIRM 2019, Krasnoyarsk, 06.05.2019. – Krasnoyarsk : Institute of Physics Publishing, 2019. – P. 012036.
  12. Boronenko, M. High-speed visualization of combustion synthesis discrete reaction waves: Coherent heat microstructures / M. Boronenko, P. Gulyaev, A. Dolmatov. – doi: 10.1088/1742-6596/1115/4/042021 // Journal of Physics: Conference Series, Tomsk, 16-22.09.2018. – Tomsk : Institute of Physics Publishing, 2018. – P. 042021.
  13. Optical-ectronic system for diagnostics of two-phase flows by dynamic particles count method / P.Yu. Gulyaev, V.I. Iordan, I.P. Gulyaev [et al.] // Russian Physics Journal. – 2008. – Vol. 51. – № 9-3. – P. 79–87.
  14. Analysis and optimization of gasthermal spray process in terms of condensed phase velocity and temperature / A. V. Dolmatov, I. P. Gulyaev, E.A. Lyskov [et al.]. – doi: 10.1134/S0869864317010097 // Thermophysics and Aeromechanics. – 2017. – Vol. 24 (1). – P. 83–94.
  15. Limit of inert functional admixtures depending on the dispersion in the combustion syn-thesis of nickel aluminides / P. Gulyaev, A. Dolmatov, V. Jordan, Y. Panchenko. – doi: 10.1088/1742-6596/1134/1/012018 // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1134. – P. 012018.
  16. Wien"s criterion for choosing the parameters for reducingtion of the temperature distribution of particles by their total thermal spectrum / P. Yu. Gulyaev, V. I. Iordan, I. P. Gulyaev [et al.] // Russian Physics Journal. – 2008. – Vol. 51, № 9-3. – P. 69–76.
  17. Иордан, В.И. Разрешающая способность виртуальных приборов контроля температуры частиц в плазменных потоках по суммарному спектру / В. И. Иордан. – Текст : непосредственный // Ползуновский альманах. – 2008. – № 2. –С. 13–14.
  18. Ivleva, T. P. Three-dimensional modes of unsteady solid-flame combustion / T. P. Ivleva, A. G. Merzhanov. – doi: 10.1063/1.1540772 // Chaos (Woodbury, N.Y.). – 2003. – Vol. 13, № 1. – P. 80–86.
  19. Гуляев, П. Ю. Моделирование технологических процессов плазменного напыления покрытий наноразмерной толщины / П. Ю. Гуляев, И. П. Гуляев. – Текст : непосредственный // Системы управления и информационные технологии. – 2009. – Т. 35, № 1.1. – С. 144–148.
  20. Моделирование фрактальных структур упаковок порошковых СВС-материалов / И. В. Милюкова, А. Л. Трифонов, С. А. Ширяев [и др.]. – Текст : непосредственный // Ползуновский альманах. – 2007. – № 3. – С. 39–41.
  21. Гуляев, П. Ю. Байесовское восстановление цвета цифровых изображений / П. Ю. Гуляев, Ю. П. Гуляев, А. В. Долматов. – Текст : непосредственный // Вестник СГУГиТ. – 1997. – № 2. – С. 114–115.
  22. Dolmatov, A. V. Investigation of structure formation in thin films by means of optical pyrometry / A. V. Dolmatov, I. V. Milyukova, P. Y. Gulyaev. – doi: 10.1088/1742-6596/1281/1/012010 // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1281. – P. 012010.
  23. Gulyaev, P. Trace-Analysis of Images of the Differential Chronogram of the Combustion Wave for Recognition of Transitional Modes of SHS / P. Gulyaev, V. Jordan // CEUR Workshop Proceedings: Optoelectronic equipment and devices in systems of pattern recognition, image and symbol information processing. Recognition. – 2017. – Vol. 1940. – P. 37–44.
  24. Gulyaev, P. Experimental Observation of the Instability Mode in the Combustion Wave by the Differential Chronoscopy Method / P. Gulyaev, A. Grigoryevskaya, V. Jordan. – doi: 10.1109/EFRE47760.2020.9241952 // 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE 2020). – 2020. – P. 1227–1231.
  25. Григорьевская, А. А. Компьютерная визуализация радиационного теплопереноса в волне горения СВС / А. А. Григорьевская, П. Ю. Гуляев. – Текст : непосредственный // Ползуновский альманах. – 2019. – № 4. – С. 5–9.
  26. Григорьевская, А. А. Компьютерный эксперимент верификации инвариантных свойств Trace-критерия спиновой неустойчивости движения фронта горения / А. А. Григорьевская. – Текст : непосредственный // Математика : материалы LIX Международной научной студенческой конференции. – Новосибирск : ИПУ НГУ, 2021. – С. 94–95.
  27. Зельдович, Я. Б. Теория горения и детонации газов / Я. Б. Зельдович. – Москва ; Ленинград : АН СССР, 1944. 71 с. – Текст : непосредственный.
  28. Grigoryevskaya A., Jordan V., Shmakov I., Gulyaev P. Criteria for spin instability based on the node distribution in Trace-transform of the SHS combustion wave chronogram //Journal of Physics:Conference Series.- 2021.- Vol. 1745.- С. 012065.
  29. Kadyrov, A. The Trace transform and its applications / A. Kadyrov, M. Petrou // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2001. – Vol. 23. – P. 811–828.
  30. Barenblatt, G. I. On thermal-diffusive stability of a laminar flame / G. I. Barenblatt, Ya. B. Zel'Dovich, A. G. Istratov // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. – 1962. – Vol. 4. – P. 21–26.
  31. Lam, F. Front roughening of flames in discrete media / F. Lam, X.C. Mi, A. J. Higgins. – doi: 10.1103/PhysRevE.96.013107 // Physical Review E. – 2017. – Vol. 96. – Iss. 1. – P. 013107.
  32. Micro-heterogeneous regimes for gasless combustion of composite materials / J. M. Pauls, C. E. Shuck, A. S. Mukasyan, A. S. Rogachev. – doi: 10.1080/00102202.2017.1417269 // Combustion Science and Technology. – 2018. – Vol. 190, № 5. – P. 893–908.
  33. Bharat, N. T. Effect of Heat Loss on Propagation Limits of Combustion Fronts / N. T. Bharat, D. P. Mishra, M. K. Gundawar // Combustion Science and Technology. – 2020. – Vol. 192 (3). – P. 391–415.
  34. Мержанов, А. Г. Новые явления при горении конденсированных систем / А. Г. Мержанов, А. К. Филоненко, И. П. Боровинская. – Текст : непосредственный // Доклады Академии наук СССР. – 1973. – Т. 208. – С. 829.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2022 Yugra State University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies