В настоящее время технологии использования энергетики управляемых волн детонационного горения топливо-воздушных смесей почти не используются, не развиваются и не систематизируются.
В практическом плане в промышленности нашла развитие и успешно используется только одна технология, которая связана с порошковым напылением промышленных покрытий. В качестве идей начинают предлагается технологии утилизации отходов продуктами детонационного горения.
В настоящей работе представлены результаты практических работ, направление на раскрытие потенциала применения детонационного горения , как лучшая альтернатива классическому горению (дефлаграционному) в различных областях науки и техники.
Предлагаются следующие технологии использования управляемого детонационного горения топливовоздушных смесей
1. Термобарические процессы: Предложены способы производства драгоценных камней и разложения химических соединений (включая в рамках "зеленой металлургии" для восстановления металлов из оксидов и утилизации отходов) с использованием сверхвысоких температур (до 3000–4000°C и выше) и давлений, достигаемых в зоне "схлопывания" или фокусировки детонационных волн. Эксперименты по разложению оксида железа показали возможность его восстановления до металлического состояния.
2. Получение сверхвысоких температур: Предложены и исследованы способы одномерной и многомерной имплозии (центростремительного вихревого сжатия) волн детонационного горения для создания локализованных зон сверхвысоких температур (более 2000–3000°C), которые могут быть использованы для различных технологических целей, включая синтез новых материалов и разложение стойких соединений. Также исследован многостадийный способ повышения температуры внутреннего вихревого потока.
3. Экологические применения: Предложен детонационно-вихревой способ дожига дымовых газов промышленного производства для эффективной утилизации горючих и токсичных веществ при высоких температурах. Предложен детонационно-вихревой пиролиз органических отходов для получения топлива, включая водород.
4. Новые физические эффекты и их применение: Обнаружен детонационно-электрический эффект, заключающийся в возникновении ЭДС во фронте детонационной волны. Выявлен инверсный вихревой эффект, меняющий направление терморазделения в вихревой трубе при подаче высокотемпературного потока. Исследован эффект термобарического схлопывания фронтов детонации для создания экстремальных условий.
5. Технологические процессы: Разработан вихрекольцевой метод очистки вагонов от сыпучих грузов. Предложен ударно-волновой способ торможения роторов вентиляторов. Исследован детонационно-распылительный способ получения мелкодисперсных металлических порошков. Предложен вихрекольцевой детонационный метод измерения толщины покрытий. Разработан термокинетический способ очистки стального листа от цинкового покрытия. Предложена квазиимпульсная технология нанесения защитных покрытий на большие поверхности.
6. Энергетические и двигательные установки: Предложен детонационно-центростремительный привод турбины. Рассмотрены варианты детонационного привода лопастей вертолета, в том числе на эффекте Коанда.
Эти практические результаты и экспериментальные данные, представленные в авторских работах, подчеркивают значительный прогресс и потенциал детонационных технологий в различных
1. Способ получения сверхвысоких температур встречным сжатием волн детонационного горения
Предлагается высокоэнергетическое физико-химическое явление, возникающее в результате скоординированного, синхронного схлопывания (сжатия) нескольких фронтов детонационного горения, и ведущее к образованию в центральной точке сверхвысокого давления и температуры.
Иначе говоря, при синхронной детонации 2-х или более источников с фокусировкой волн в одну общую центральную зону, образуется уникальное состояние в малом объёме, характеризующееся:
– давлениями, существенно превышающими 1000 атмосфер (100 МПа и выше),
– температурами порядка 3000 градусов (в зависимости от числа источников и угла схлопывания),
– ударной компрессией вещества в фокусе, вплоть до плазменных состояний,