Spalanie (spalanie) to proces uwalniania energii. Deflagracja i detonacja to dwa sposoby uwalniania energii. Jeśli… proces spalania rozprzestrzenia się na zewnątrz z prędkością poddźwiękową (wolniejszą niż prędkość dźwięku), jest to deflagracja. Jeśli eksplozja porusza się na zewnątrz z prędkością naddźwiękową (większą niż prędkość dźwięku), jest to detonacja.
Podczas gdy deflagracja polega na popychaniu powietrza przed nią, obiekty nie wybuchają, ponieważ szybkość spalania jest stosunkowo wolna. Ponieważ jednak detonacja jest tak szybka, detonacje powodują rozbicie lub sproszkowanie obiektów na ich drodze.
Deflagracja
Definicja deflagracji zgodnie z „Collins English Dictionary„jest” ogniem, w którym płomień przemieszcza się szybko, ale z prędkością poddźwiękową, przez gaz. Deflagracja to eksplozja, w której prędkość spalania jest niższa niż prędkość dźwięku w otoczeniu. ”
Codzienny pożar i najbardziej kontrolowane wybuchy to przykłady deflagracji. Prędkość rozprzestrzeniania się płomienia jest mniejsza niż 100 metrów na sekundę (zwykle znacznie niższa), a nadciśnienie jest mniejsze niż 0,5 bara. Ponieważ można go kontrolować, deflagrację można wykorzystać do wykonywania pracy. Przykłady deflagracji obejmują:
- silnik spalinowy (stosowany w każdym pojeździe wykorzystującym paliwa kopalne, takie jak benzyna, olej lub olej napędowy)
- kuchenka gazowa (zasilana gazem ziemnym)
- fajerwerki i inne wyroby pirotechniczne
- proch w broni palnej
Deflagracja pali się na zewnątrz promieniowo i wymaga rozprzestrzeniania się paliwa. Tak więc na przykład pożar zaczyna się od pojedynczej iskry, a następnie rozszerza się kołowo, jeśli jest dostępne paliwo. Jeśli nie ma paliwa, ogień po prostu wypala się. Prędkość, z jaką porusza się deflagracja, zależy od jakości dostępnego paliwa.
Detonacja
Słowo „detonacja” oznacza „grzmot” lub wybuchnąć. Gdy reakcja rozkładu lub reakcja kombinacyjna uwalnia dużo energii w bardzo krótkim czasie, może wystąpić eksplozja. Detonacja jest dramatyczną, często destrukcyjną formą wybuchu. Charakteryzuje go naddźwiękowy front egzotermiczny (ponad 100 m / s do 2000 m / s) i znaczne nadciśnienie (do 20 barów). Przód napędza falę uderzeniową.
Chociaż technicznie jest to forma reakcji utleniania, detonacja nie wymaga połączenia z tlenem. Niestabilne cząsteczki uwalniają znaczną energię, gdy dzielą się i rekombinują w nowe formy. Przykłady chemikaliów wytwarzających detonacje obejmują wszelkie materiały wybuchowe o wysokiej zawartości, takie jak:
- TNT (trinitrotoluen)
- nitrogliceryna
- dynamit
- kwas pikrynowy
- C4
Detonacje można oczywiście zastosować w broni wybuchowej, takiej jak bomby atomowe. Są one również (w znacznie bardziej kontrolowany sposób) wykorzystywane w górnictwie, budownictwie drogowym oraz w niszczeniu budynków lub budowli.
Deflagracja do przejścia detonacji
W niektórych sytuacjach płomień poddźwiękowy może przyspieszyć do płomienia naddźwiękowego. Deflagracja do detonacji jest trudna do przewidzenia, ale występuje najczęściej, gdy w płomieniach obecne są prądy wirowe lub inne turbulencje. Może się to zdarzyć, jeśli pożar jest częściowo ograniczony lub zasłonięty. Takie zdarzenia miały miejsce w zakładach przemysłowych, w których uciekły wyjątkowo łatwopalne gazy, i kiedy zwykłe deflagracje powodują wybuch materiałów.