Šis raksts ir paredzēts vispārējai iepazīšanai ar degšanas procesu. Galvenā uzmanība tiks pievērsta šīs parādības veidu daudzveidībai. Jo īpaši mēs koncentrēsimies uz lamināru, turbulentu, neviendabīgu un citiem degšanas veidiem. Parunāsim atsevišķi par ugunsgrēku.
Ievads
Pirms sākam runāt par raksta galveno tēmu, par degšanas veidiem, iepazīsimies ar termina definīciju.
Sadegšana ir ķīmiski fizikāls process; sarežģīta parādība vielu, kas ir sākotnējie eksotermiskas reakcijas dalībnieki, pārvēršanās sadegšanas produktā. To pavada salīdzinoši liela un intensīva siltuma izdalīšanās. Ķīmiskā enerģija, kas uzkrāta rezerves veidā un atrodas sākotnējo maisījumu sastāvdaļās, var tikt noņemta arī siltuma un/vai gaismas starojuma veidā. Gaismas zonu sauc par priekšējo vai liesmu.
Sadegšanas ķīmiskās reakcijas visbiežāk “pārvietojas” pa sazarotās ķēdes tipa mehānismu ar pastāvīgu pašpaātrinājuma progresēšanu. Pēdējais ir saistīts ar siltuma izdalīšanos reakcijā. Atšķirībā no citiem veidiemoksidācijas un reducēšanas reakcijās, degšanai ir liels termiskais efekts, un aktivācijas enerģijas potenciāls rada lielu atkarību starp reakcijas ātrumu un temperatūru. Lai sāktu šīs parādības plūsmu, ir nepieciešama iniciatora klātbūtne. Cilvēce izmanto šī procesa un visu tā veidu potenciālu. Pateicoties degšanas izpētei un izpētei, kļuva iespējams ilgstoši degoši katli, raķešu un automašīnu dzinēji, dažādi degļi un daudz kas cits.
Klasifikācija
Sadegšanas veidus klasificē pēc dažādiem kritērijiem. Piemēram, procesa veida noteikšana ir atkarīga no sadegšanas maisījuma kustības ātruma. Šī atšķirība ļauj atšķirt lēnas (deflagrācijas) un detonācijas degšanas veidus. Pirmā tipa viļņi spēj izplatīties ar zemskaņas ātrumu, un ķīmiskā reakcija tiek uzturēta, karsējot reaģentus, kas veido triecienvilni. Apkure savukārt ir atbildīga par viļņa kustību no avota (tā izplatīšanos). Lēna degšana ir lamināra un turbulenta. Detonācija vienmēr notiek turbulentā formā. Gāzu, cietvielu un šķidrumu sadegšanas veidiem var būt dažas procesa iezīmes. Tomēr tas nav svarīgs faktors, lai noteiktu to klasifikācijas nosacījumus.
Liesma
Sadegšanas veidi un sadegšanas apstākļi izraisa daudz dažādu šī raksta galvenā objekta veidu. Cilvēks tos izmanto atkarībā no darbības jomas,sākot no ikdienas un beidzot ar kosmosa raķešu dizainu.
Liesmas ir daļa no degšanas procesa. Tomēr ir svarīgi atcerēties, ka uz lamināra vai turbulenta uguns, gruzdēšanas utt. fona tas drīzāk ir konkrētas uguns zonas apraksts. Liesma apzīmē gaismas zonu, kas veidojas g-cijas laikā. Dabasgāzes sadegšana var izraisīt gaisa temperatūras paaugstināšanos līdz diviem tūkstošiem Kelvinu.
Liesma, kas veidojas, sadedzinot oglekļa degvielu, spēj mijiedarboties ar elektromagnētiskajiem laukiem. Tas norāda uz lādētu daļiņu klātbūtni. Faktiski ir pierādīts, ka liesmai var būt vāji jonizētas plazmas "uzvedība". Parādību, kas ir atbildīga par jonu veidošanos, sauc par ķīmijizāciju.
Laminārā sadegšanas forma
Runājot par degšanas veidiem, jāpiemin laminārās g-cijas jēdziens. To novēro maza maisījuma plūsmas ātruma gadījumā. Tādā veidā svece izdeg, un gāzes plītis darbojas ar zemu degvielas patēriņu. Taču gāze šajā gadījumā tiek sajaukta ar citām vielām, kas izraisa pastāvīgu liesmas frontes kustību attiecībā pret sākotnējiem maisījumiem ar īpaši noteiktiem ātruma apstākļiem, kas savukārt ir atkarīgi no temperatūras, spiediena un reakcijas reaģentiem. Aizdegšanās apstākļiem šeit nav nozīmes.
Turbulenta sadegšanas forma
Turbulentā plūsma ir "darbs" pie maisījuma, ko var definēt kā turbulentu. Šo reakciju ir visgrūtāk izpētīt, un tā ir ļoti izplatīta arī praktiskos lietojumos.mehānismi un ierīces. Līdz šim nav pilnīgas turbulentās sadegšanas teorijas, kas pilnībā varētu aprakstīt šo procesu.
Ar turbulentās sadegšanas izpēti ir saistītas daudzas problēmas. Piemēram, sadegšanas savstarpējā ietekme uz turbulenci un otrādi noved pie tā, ka degšanas process var vai nu pastiprināties siltuma izdalīšanās dēļ (pārsniedzot normu), vai samazināties. Pēdējais ir saistīts ar viskozitātes pieaugumu, palielinoties temperatūrai.
Neviendabīga sadegšana
Cits vielu sadegšanas veids ir neviendabīga reakcija. Šie procesi ir pretstats viendabīgajam. Šāda sadegšana notiek neviendabīgā sistēmā, tas ir, sistēmā, kurā ir vairāk nekā 1 fāze (piemēram, gāze un šķidrums). Tas ietver arī procesus, kas notiek fāzu atdalīšanas robežas apstākļos. Ļoti bieži ar neviendabīgu degšanu saprot ķīmisku reakciju, kuras laikā tās reaģents (degviela) iztvaiko, un process notiek dažādās gāzes fāzēs. Piemērs ir ogļu sadedzināšana gaisā. Šeit ogleklis spēj reaģēt ar skābekļa molekulām un veidot oglekļa monoksīdu, kas savukārt var izdegt gāzes fāzē un izraisīt oglekļa dioksīda veidošanos. Pastāv vairāki neviendabīgas sadegšanas veidi, kuru mehānisms var atšķirties.
Īpaša suga
Grūšana ir īpašs lēnas sadegšanas veids. Tas tiek saglabāts, pateicoties siltumam, kas izdalās O2 molekulu reakcijā ar karstu kondensētu vielu. Reakcijarodas uz reaģenta virsmas un uzkrājas kondensācijas fāzē.
Cietās fāzes g-cijas ir procesi, kas notiek neorganiskas un organiskas dabas pulveros. Šīs parādības tiek klasificētas kā automātiskās un eksotermiskās. Tiem nav pievienota ievērojama gāzu izdalīšanās.
Degšanu porainā vidē raksturo fakts, ka pati vide, piemēram, keramikas matrica, tiek uzkarsēta noteiktas siltuma daļas patēriņa dēļ. Savukārt sākotnējo maisījumu silda matrica. Šeit produkts tiek atgūts.
Pastāv arī bezliesmas sadegšana.
Ugunsgrēks
Uguns bieži tiek uzskatīta par degšanas veidu.
Uguns ir process, kuru cilvēks nekontrolē. Tas nav dedzināšanas veids, taču, neskatoties uz to, ugunsgrēks rada lielus materiālos zaudējumus, kā arī ir ārkārtīgi bīstams dzīvnieku, tostarp cilvēku, dzīvībai. Uguns un tās īpašību atklāšanas un izpētes gaitā uguns problēma kļuva samērā izplatīta cilvēku dzīvē. Starp cīņas metodēm preventīvie pasākumi un tiešā aizsardzība joprojām ir galvenie līdz pat šai dienai. Pēdējo funkciju veic ātrās reaģēšanas vienības - ugunsdzēsēji. Ir daudz īpašu brīdinājumu. Uz šiem dienestiem var zvanīt, zvanot 101. Papildus galvenajam numuram kopš 2013. gada ir pievienots arī zvans uz 112 līniju. Visbiežāk izmantotie ugunsdzēsības materiāli ir ūdens, smiltis, ugunsdzēšamais aparāts, brezents un azbesta materiāli.
