Tento článok je určený na všeobecné oboznámenie sa s procesom spaľovania. Hlavná pozornosť bude venovaná rôznorodosti typov tohto javu. Predovšetkým sa zameriame na laminárne, turbulentné, heterogénne a iné typy spaľovania. Hovorme oddelene o požiari.
Úvod
Skôr ako sa pustíme do hlavnej témy článku, o typoch spaľovania, zoznámime sa s definíciou pojmu.
Spaľovanie je chemicko-fyzikálny proces; komplexný jav pri premene látok, ktoré sú počiatočnými účastníkmi exotermickej reakcie, na produkt horenia. Sprevádzané pomerne veľkým a intenzívnym uvoľňovaním tepla. Chemická energia uložená vo forme rezervy a nachádzajúca sa v zložkách počiatočných zmesí môže byť tiež odstránená a mať formu žiarenia tepla a/alebo svetla. Svetelná zóna sa nazýva predok alebo plameň.
Chemické reakcie spaľovania sa najčastejšie „pohybujú“pozdĺž mechanizmu typu s rozvetveným reťazcom s konštantnou progresiou samo-zrýchľovania. Ten je spôsobený uvoľňovaním tepla pri reakcii. Na rozdiel od iných typovoxidačné a redukčné reakcie, spaľovanie má veľký tepelný účinok a potenciál aktivačnej energie spôsobuje veľkú závislosť medzi rýchlosťou reakcie a teplotou. Na spustenie toku tohto javu je nevyhnutná prítomnosť iniciátora. Ľudstvo využíva potenciál tohto procesu a všetkých jeho typov. Dlho horiace kotly, raketové a automobilové motory, rôzne horáky a oveľa viac sa stali možnými vďaka štúdiu a štúdiu spaľovania.
Klasifikácia
Typy spaľovania sa klasifikujú podľa rôznych kritérií. Napríklad určenie typu procesu závisí od rýchlosti, ktorou sa pohybuje spaľovacia zmes. Tento rozdiel umožňuje rozlíšiť medzi pomalým (deflagrácia) a detonačným typom horenia. Vlny prvého typu sú schopné šíriť sa podzvukovou rýchlosťou a chemická reakcia sa udržiava zahrievaním činidiel, ktoré tvoria rázovú vlnu. Ohrev je zase zodpovedný za pohyb vlny od zdroja (jej šírenie). Pomalé spaľovanie je laminárne a turbulentné. Detonácia sa vždy vyskytuje v turbulentnej forme. Typy spaľovania plynov, pevných látok a kvapalín môžu mať niektoré vlastnosti procesu. Toto však nie je dôležitý faktor pri určovaní podmienok ich klasifikácie.
Flame
Typy horenia a podmienky horenia spôsobujú mnoho rôznych typov hlavným predmetom tohto článku. Osoba ich používa v závislosti od oblasti činnosti,počnúc každodenným životom a končiac dizajnom vesmírnych rakiet.
Plamene sú súčasťou spaľovacieho procesu. Je však dôležité mať na pamäti, že na pozadí laminárneho alebo turbulentného požiaru, tlenia atď., Ide skôr o popis konkrétnej oblasti požiaru. Plameň označuje svetelnú zónu vytvorenú počas g-tionu. Spaľovanie zemného plynu môže spôsobiť zvýšenie teploty vzduchu až na dvetisíc Kelvinov.
Plameň vytvorený spaľovaním uhlíkového paliva je schopný interakcie s elektromagnetickými poľami. To naznačuje prítomnosť nabitých častíc. V skutočnosti je dokázané, že plameň môže mať „správanie“slabo ionizovanej plazmy. Fenomén zodpovedný za tvorbu iónov sa nazýva chemionizácia.
Laminárna forma spaľovania
Keď už hovoríme o typoch spaľovania, mali by sme spomenúť koncept laminárneho g-tion. Pozoruje sa v prípade nízkeho prietoku zmesi. Týmto spôsobom sviečka dohorí a plynové kachle pracujú s nízkou spotrebou paliva. Plyn je však v tomto prípade zmiešaný s inými látkami, čo spôsobuje konštantný pohyb čela plameňa vzhľadom na počiatočné zmesi s špecificky špecifikovanými rýchlostnými podmienkami, ktoré zase závisia od teploty, tlaku a reakčných činidiel. Podmienky vznietenia tu nehrajú žiadnu rolu.
Turbulentná forma horenia
Turbulentné prúdenie je „práca“na zmesi, ktorú možno definovať ako turbulentnú. Táto reakcia je najťažšia na štúdium a je tiež mimoriadne bežná v praktických aplikáciách.mechanizmov a zariadení. K dnešnému dňu neexistuje úplná teória turbulentného spaľovania, ktorá by bola schopná plne opísať tento proces.
So štúdiom turbulentného spaľovania je spojených veľa problémov. Napríklad vzájomný vplyv horenia na turbulenciu a naopak vedie k tomu, že proces horenia sa môže v dôsledku uvoľňovania tepla (nad normu) zintenzívniť alebo znížiť. Ten je spôsobený zvyšovaním viskozity so zvyšujúcou sa teplotou.
Heterogénne spaľovanie
Ďalším typom spaľovania látok je heterogénna reakcia. Tieto procesy sú opakom homogénnych. K takémuto spaľovaniu dochádza v heterogénnom systéme, to znamená v systéme obsahujúcom viac ako 1 fázu (príkladom je plyn a kvapalina). Patria sem aj procesy prebiehajúce v podmienkach rozhrania fázovej separácie. Heterogénne spaľovanie sa veľmi často chápe ako chemická reakcia, počas ktorej sa jeho reaktant (palivo) odparuje a proces prebieha v rôznych plynných fázach. Príkladom je spaľovanie uhlia na vzduchu. Tu je uhlík schopný reagovať s molekulami kyslíka a vytvárať oxid uhoľnatý, ktorý môže v plynnej fáze vyhorieť a spôsobiť tvorbu oxidu uhličitého. Existuje niekoľko typov heterogénneho spaľovania, ktoré sa môžu líšiť mechanizmom.
Špeciálny druh
Tievanie je špeciálna forma pomalého spaľovania. Udržiava sa vďaka teplu uvoľnenému pri reakcii molekúl O2 s horúcou kondenzovanou hmotou. Reakciasa vyskytuje na povrchu činidla a hromadí sa vo fáze kondenzácie.
G-ión v tuhej fáze sú procesy vyskytujúce sa v práškoch anorganickej a organickej povahy. Tieto javy sú klasifikované ako autovlnové a exotermické. Nesprevádza ich viditeľné uvoľňovanie plynov.
Spaľovanie v poréznych médiách je charakteristické tým, že samotné médium, ako je keramická matrica, sa ohrieva v dôsledku spotreby určitej časti tepla. Na druhej strane sa počiatočná zmes zahrieva matricou. Tu je produkt obnovený.
Existuje aj bezplameňové spaľovanie.
Oheň
Oheň sa často považuje za typ spaľovania.
Oheň je proces, ktorý človek neovláda. Nejde o druh horenia, no napriek tomu požiar napácha veľa materiálnych škôd a je mimoriadne nebezpečný aj pre život zvierat vrátane ľudí. V priebehu objavovania a štúdia ohňa a jeho vlastností sa problém ohňa stal pomerne bežným v živote ľudí. Medzi metódami boja sú dodnes hlavnými preventívne opatrenia a priama ochrana. Poslednú funkciu plnia jednotky rýchleho zásahu – požiarne služby. Existuje veľa špeciálnych upozornení. Na tieto služby sa dovoláte vytočením čísla 101. Od roku 2013 pribudlo okrem hlavného čísla aj volanie na linku 112. Najbežnejšie používané hasiace materiály sú voda, piesok, hasiaci prístroj, plachty a azbestové materiály.
