Ovaj članak je namijenjen općem upoznavanju s procesom izgaranja. Glavna će se pozornost posvetiti raznolikosti vrsta ovog fenomena. Posebno ćemo se fokusirati na laminarno, turbulentno, heterogeno i druge vrste izgaranja. Razgovarajmo odvojeno o vatri.
Uvod
Prije nego što počnemo razgovarati o glavnoj temi članka, o vrstama izgaranja, upoznajmo se s definicijom pojma.
Izgaranje je kemijsko-fizički proces; složena pojava u pretvorbi tvari koje su početni sudionici egzotermne reakcije u produkt izgaranja. Popraćeno relativno velikim i intenzivnim oslobađanjem topline. Kemijska energija pohranjena u obliku rezerve i koja se nalazi u komponentama početnih smjesa također se može ukloniti i poprimiti oblik zračenja topline i/ili svjetlosti. Svjetleća zona naziva se prednji dio ili plamen.
Kemijske reakcije izgaranja najčešće se "kreću" uz mehanizam tipa razgranatog lanca sa stalnim napredovanjem samoubrzanja. Potonje je posljedica oslobađanja topline u reakciji. Za razliku od drugih vrstaoksidacijske i redukcijske reakcije, izgaranje ima veliki toplinski učinak, a aktivacijski energetski potencijal uzrokuje veliku ovisnost između brzine reakcije i temperature. Da bi se pokrenuo tijek ove pojave, neophodna je prisutnost inicijatora. Čovječanstvo koristi potencijal ovog procesa i svih njegovih vrsta. Kotlovi dugog gorenja, raketni i automobilski motori, razni plamenici i još mnogo toga postali su mogući zahvaljujući proučavanju i proučavanju izgaranja.
Klasifikacija
Vrste izgaranja klasificiraju se prema različitim kriterijima. Na primjer, određivanje vrste procesa ovisi o brzini kojom se giba smjesa za izgaranje. Ova razlika omogućuje razlikovanje sporog (deflagracijskog) i detonacijskog tipa izgaranja. Valovi prvog tipa mogu se širiti podzvučnim brzinama, a kemijska reakcija se održava zagrijavanjem reagensa koji tvore udarni val. Zagrijavanje je pak odgovorno za kretanje vala od izvora (njegovo širenje). Sporo izgaranje je laminarno i turbulentno. Detonacija se uvijek događa u turbulentnom obliku. Vrste izgaranja plinova, krutih tvari i tekućina mogu imati neke značajke procesa. Međutim, to nije važan čimbenik u određivanju uvjeta za njihovu klasifikaciju.
Plamen
Vrste izgaranja i uvjeti izgaranja uzrokuju mnoge različite vrste glavnog predmeta ovog članka. Osoba ih koristi ovisno o području djelatnosti,počevši od svakodnevnog života i završavajući dizajnom svemirskih raketa.
Plamen je dio procesa izgaranja. Međutim, važno je zapamtiti da je u pozadini laminarne ili turbulentne vatre, tinjanja itd., to prije opis određenog područja vatre. Plamen označava svjetlosnu zonu nastalu tijekom g-cije. Izgaranje prirodnog plina može uzrokovati porast temperature u zraku do dvije tisuće Kelvina.
Plamen nastao izgaranjem ugljičnog goriva sposoban je za interakciju s elektromagnetskim poljima. To ukazuje na prisutnost nabijenih čestica. Zapravo, dokazano je da plamen može imati "ponašanje" slabo ionizirane plazme. Fenomen odgovoran za stvaranje iona naziva se kemionizacija.
Laminarni oblik izgaranja
Govoreći o vrstama izgaranja, treba spomenuti koncept laminarne g-cije. Uočava se u slučaju niskog protoka smjese. Na taj način svijeća izgara, a plinski štednjaci rade uz malu potrošnju goriva. Međutim, plin se u ovom slučaju miješa s drugim tvarima, što uzrokuje konstantno pomicanje fronte plamena u odnosu na početne smjese s posebno određenim uvjetima brzine, što zauzvrat ovisi o temperaturi, tlaku i reakcijskim reagensima. Uvjeti paljenja ovdje ne igraju ulogu.
Turbulentni oblik izgaranja
Turbulentno strujanje je "rad" na smjesi koja se može definirati kao turbulentna. Ovu reakciju je najteže proučavati, a također je iznimno česta u praktičnim primjenama.mehanizama i uređaja. Do danas ne postoji potpuna teorija turbulentnog izgaranja koja bi u potpunosti mogla opisati ovaj proces.
Postoje mnogi problemi povezani s proučavanjem turbulentnog izgaranja. Primjerice, međusobni utjecaj izgaranja na turbulenciju i obrnuto dovodi do toga da se proces izgaranja može ili pojačati zbog oslobađanja topline (preko norme) ili smanjiti. Potonje je zbog povećanja viskoznosti s povećanjem temperature.
Heterogeno izgaranje
Druga vrsta izgaranja tvari je heterogena reakcija. Ovi procesi su suprotni od homogenih. Takvo izgaranje događa se u heterogenom sustavu, odnosno sustavu koji sadrži više od 1 faze (primjer su plin i tekućina). To također uključuje procese koji se odvijaju u uvjetima granice razdvajanja faza. Vrlo često se pod heterogenim izgaranjem podrazumijeva kemijska reakcija tijekom koje njegov reaktant (gorivo) isparava, a proces se odvija u različitim plinovitim fazama. Primjer je izgaranje ugljena u zraku. Ovdje ugljik može reagirati s molekulama kisika i formirati ugljični monoksid, koji zauzvrat može izgorjeti u plinskoj fazi i uzrokovati stvaranje ugljičnog dioksida. Postoji nekoliko vrsta heterogenog izgaranja, koje se mogu razlikovati po mehanizmu.
Posebne vrste
Tnjanje je poseban oblik sporog izgaranja. Održava se zahvaljujući toplini koja se oslobađa u reakciji molekula O2 s vrućom kondenziranom tvari. Reakcijanastaje na površini reagensa i nakuplja se u fazi kondenzacije.
G-cije u čvrstoj fazi su procesi koji se odvijaju u prahovima anorganske i organske prirode. Ove pojave se klasificiraju kao autovalne i egzotermne. Nisu popraćeni primjetnim oslobađanjem plinova.
Izgaranje u poroznim medijima karakterizira činjenica da se sam medij, kao što je keramička matrica, zagrijava zbog utroška određenog dijela topline. Zauzvrat, početnu smjesu zagrijava matrica. Ovdje se proizvod vraća.
Izgaranje bez plamena također postoji.
Vatra
Vatra se često smatra vrstom izgaranja.
Vatra je proces koji osoba ne kontrolira. To nije vrsta izgaranja, ali unatoč tome, požar uzrokuje veliku materijalnu štetu, a također je iznimno opasan za život životinja, pa tako i ljudi. Tijekom otkrivanja i proučavanja vatre i njezinih svojstava, problem vatre postao je relativno čest u životu ljudi. Među metodama borbe, preventivne mjere i izravna zaštita ostaju glavne do danas. Posljednju funkciju obavljaju jedinice za brzo reagiranje - vatrogasne službe. Postoje mnoga posebna upozorenja. Ove usluge možete nazvati biranjem broja 101. Uz glavni broj, od 2013. godine dodan je i poziv na liniju 112. Najčešći materijali za gašenje požara su voda, pijesak, aparat za gašenje požara, cerade i azbestni materijali.
