Уникальные научные установки

Экспериментальный комплекс «Сфера» (УСУ «Сфера»)

УНУ создана в 1985 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
Руководитель работ
  • 👤Петухов Вячеслав Александрович
  • 📞 (495) 485 81 90
  • petukhov@ihed.ras.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да41482.89
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

В состав УСУ «Сфера» входят две взрывные камеры. Основополагающим элементом установки «Сфера» является высокопрочная сферическая взрывная камера 13Я3. Камера имеет следующие технические параметры: Диаметр внутренний - 12 м; Вес - 470 т; Материал - сталь броневая АК 36 Ш; Толщина стенок - 100мм; Количество сегментов - 169; Количество пластинчатых демпферов - 20; Количество люков - 2; Диаметр люков - 670 мм (верхний) и 600 мм (нижний); Отклонение внутренней поверхности камеры от сферической формы - менее 20 мм; Испытана водой на статическое давление 150 ата; Максимальное расчетное количество ВВ - 1000 кг ТНТ. Взрывная камера ВБК-2 представляет собой двухслойный высокопрочный стальной сосуд цилиндрической формы. Длина камеры - 9 м; диаметр поперечного сечения - 4,5 м; расстояние от пола до наивысшей точки свода камеры - 3,6 м; объем камеры - 110 куб. м. Камера рассчитана на подрыв  до 20 кг ТНТ. В состав УСУ «Сфера» входят ударные и детонационные трубы, а также высокоточная измерительная аппаратура.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

Процессы горения газовых смесей, исследуемые в камере, связаны с проблемами безопасности объектов атомной, химической и газовой промышленности. Особое значение для выработки мер по безопасности промышленных объектов и прогнозированию последствий аварий имеют крупномасштабные эксперименты с реакционноспособными газовыми смесями. Горение в большом замкнутом объёме приводит к формированию волн и потоков перед фронтом пламени, которые могут привести к возникновению объемного взрыва смеси, как это показано на нижних рисунках. Камера 13Я позволяет проводить эксперименты с горючими газами с большим суммарным энерговыделением и исследовать режимы нестационарного горения газовых смесей, при которых возникают давления, в десятки и более раз превосходящие давление Чепмена-Жуге во фронте стационарной детонации. Экспериментально установлено, что в больших объёмах эти процессы могут развиваться от слабой искры.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • изучение процессов горения и взрывов газовых смесей, проблем безопасности, а так же динамики теплофизических свойств веществ в экстремальных состояниях;
  • исследование нестационарного горения и детонации смесей водорода и метана с воздухом в больших замкнутых объемах, в том числе со сложной геометрией;
  • исследование физико-химических свойств веществ при давлениях до 15 Мбар и температурах до 30000К;
  • исследование релаксационных процессов в ударных и детонационных волнах и химического регулирования процессов горения и детонации.

Наиболее значимые научные результаты исследований

1) Получены экспериментальные данные о процессах нестационарного горения водородно-воздушных смесей в кумулирующих объемах, при которых давления могут достигать 1000 атм и выше. 2) Получены экспериментальные данные о процессе нестационарного горения водородно-воздушной смеси в большом загроможденном объеме, в котором при слабом инициировании в пристеночной области были зарегистрированы давления, в пять раз превышающие давление, возникающее при стационарной детонации. 3) Получены экспериментальные данные по ингибированию водородно-воздушных и метано-воздушных смесей различного состава в больших объемах, вплоть до полного подавления горения.

125412, г. Москва, ул. Ижорская, д. 13, строение 2
📷

Перечень объектов в составе УНУ (21)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Высокоскоростная камера Cordin 222-16
Назначение, основные характеристики
Cordin Company Соединённые Штаты Америки 2008 1
Лазерный интероферометрический измеритель волновых скоростей VISAR
Назначение, основные характеристики
ИПХФ РАН Россия 2003 1
Высокочастотный датчик давления 137А23
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 2
Высокочастотный датчик давления 137А22
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 4
Высокочастотный датчик давления 137А21
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 4
Высокочастотный датчик давления M109С11
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 4
Высокочастотный датчик давления 113B36
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 6
Высокочастотный датчик давления M113B34
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 6
Высокочастотный датчик давления M113B33
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 6
Высокочастотный датчик давления M113B32
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 5
Высокочастотный датчик давления M113B31
Назначение, основные характеристики
PCB Piezotronics Соединённые Штаты Америки 2008 4
Комплект газовых нанокалориметров TCG 3880
Назначение, основные характеристики
Xensor Integration Нидерланды 2008 1
Осциллограф цифровой запоминающий WR44Xi
Назначение, основные характеристики
LeCroy Corporation Соединённые Штаты Америки 2008 1
Осциллограф цифровой запоминающий Wave Runner 64XI
Назначение, основные характеристики
LeCroy Corporation Соединённые Штаты Америки 2008 1
Кориолисовый расходомер Promass 80A04
Назначение, основные характеристики
Endress+Hauser Швейцария 2008 2
Хроматограф газовый в комплекте «Кристаллюкс 4000 М»
Назначение, основные характеристики
НПФ «Мета-хром» Россия 2004 1
Осциллограф TDS3012B
Назначение, основные характеристики
Tektronix Соединённые Штаты Америки 2003 1
Осциллограф TDS3014C
Назначение, основные характеристики
Tektronix Соединённые Штаты Америки 2009 1
Осциллограф TDS3012C
Назначение, основные характеристики
Tektronix Соединённые Штаты Америки 2009 1
Взрывная камера ВБК-2
Назначение, основные характеристики
НПО «Криогенмаш» Россия 1987 1
Взрывная камера 13Я3
Назначение, основные характеристики
Севмашпредприятие г. Северодвинск СССР (до 1991 года включительно) 1985 1

Услуги (4)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Исследование работоспособности водородных рекомбинаторов
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исследование взрывного генератора неидеальной плазмы инертных газов
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исследование ингибирования горения и взрыва водородно-воздушных смесей
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исследование процессов горения и взрыва больших газовых зарядов
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Методики (8)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Методика экспериментального определения скорости и предельной концентрации беспламенного поглощения водорода каталитическими рекомбинаторами водорода ФГУП "Стандартинформ" 04.07.2012
Методика определения составов газовых смеси по широкому набору компонентов, в том числе и в реакционном объёме
Методика измерения скорости движения поверхности с помощью интерферометра VISAR с наносекундным разрешением
Методика измерения импульсных давлений мегабарного диапазона с помощью пьезокварцевых и других датчиков
Методика регистрация параметров проходящих взрывных волн
Методика регистрации в широком диапазоне параметров волн давления, фронта пламени, детонации и детонационно-подобных режимов в реакционно-способных газовых смесях
Методика измерения высокой температуры
Методика высокоскоростной съемки взрывных процессов

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий