Разработка научных основ перспективных рабочих процессов на основе сжигания многокомпонентных смесей, содержащих наночастицы металлов и металлоидов.

В рамках данного проекта будут построены новые реакционные механизмы, кинетические и физико-математические модели, позволяющие описывать процессы воспламенения и горения новых высокоэнергетичных топлив, состоящих из углеводородов и нано алюминия (или нано бора) с учетом процессов кластеризации мономеров Al2O3 (В2О3) и формирования комплексной плазмы, состоящей из ионов, электронов, атомов, молекул и полидисперсного ансамбля аэрозольных частиц различного сорта, с определением размера и состава этих частиц, и новые высокопроизводительные программные средства для предсказательного моделирования процессов воспламенения и горения композитных топлив с наночастицами Al (В) в камерах сгорания энергетических установок и перспективных реактивных двигателей для аэрокосмических систем. Также будут разработаны новые системы диагностики процессов в кластерной плазме, образующейся при горении композитных топлив и проведен анализ динамики формирования различных типов кластерных структур и получены принципиально новые данные по динамике воспламенения и горения перспективных смесевых (нано-Al+Н2О+Н2О2 и нано-Al+Н2О+СО2) и композитных топлив в широком диапазоне изменения параметров и составов этих топлив и по структуре, термодинамическим и физическим свойствам кластеров из оксидов, карбидов и нитридов Al. Также будут предложены новые решения по организации сжигания высокоэнергетичных комбинированных топлив, а также оригинальные методы пассивации частиц металлов нанометрового размера неоксидными покрытиями, обеспечивающие увеличение агрегативной устойчивости и стабилизации жидких композитных топлив с нанокомпонентами. Проведенные исследования позволят получить новые знания о кинетике и термофизике процессов, протекающих при горении и взрыве в условиях высоких температур и высоких плотностей энергии и новые данные по динамике воспламенения и горения перспективных смесевых композиций. В мире в настоящее время не существует кинетических и физико-математических моделей, способных описать процессы воспламенения и горения композитных Al+H2O+H2O2, Al+H2O+CO2) и высокоэнергетичных комбинированных топлив с наночастицами Al (В).