Дефлаграция против детонации
Оба эти типа экзотермических процессов имеют несколько разную природу. Термин «экзотермический» относится к выделению энергии в окружающую среду. И дефлаграция, и детонация - это способы направления потока тепла и энергии при возникновении реакций горения. Горение - это «химическая реакция, при которой вещество быстро вступает в реакцию с кислородом с образованием тепла и света» (как указано в Оксфордском химическом словаре).
Дефлаграция
Слово «дефлаграция» происходит от латинского происхождения и буквально означает «сжечь». При дефлаграции тепло реакции горения передается слой за слоем; от горячего слоя к соседнему холодному слою, делая его горячим, а затем от него к лежащему рядом холодному слою. Это вызывает возгорание, и многие пожары в нашей повседневной жизни вызваны этим процессом теплопередачи. Дефлаграция варьируется от пламени до небольших взрывов. Однако в целом используемый здесь метод распространения тепла относительно медленный и происходит на дозвуковых скоростях. Термин «дозвуковая» относится к любой скорости, меньшей скорости звука, и дозвуковое событие по существу происходит через среду распространения звука.
Из-за относительно медленной передачи тепла дефлаграция часто находится под контролем и не вызывает внезапных и массивных взрывов, когда в дополнение к теплу выделяется большое давление газа. Поэтому этот процесс широко используется во многих двигателях внутреннего сгорания из-за его безопасности. Кроме того, возгорание пороха, салюты, зажигание газовой плиты и т. Д. Происходят из-за дефлаграции.
Кроме того, этот процесс использовался при сносе каменных пещер в горнодобывающей промышленности в качестве здоровой альтернативы высокоэнергетическим взрывчатым веществам из-за относительной простоты управления процессом. Однако некоторые внезапные кратковременные дефлаграции могут причинить вред из-за большого количества энергии, высвобождаемой в течение короткого времени, и из-за воздействия давления. Эти кратковременные горения больше напоминают взрывы. Когда это происходит в двигателях внутреннего сгорания, где в идеале должен происходить процесс дефлаграции, детонация двигателя происходит с внезапными резкими движениями, что приводит к потере мощности и чрезмерному нагреву определенных частей двигателя.
Детонация
По-французски слово «детонация» означает «взорваться». В этом процессе тепло передается через фронт ударной волны, вызываемый идущей сзади экзотермической реакцией с высокой энергией, которая в данном случае является реакцией горения. Детонация происходит со сверхзвуковой скоростью (скоростью выше скорости звука) и из-за фронта ударной волны вызывает сильную турбулентность в среде распространения, высвобождая большое давление вместе с теплом.
В основном, в бомбах и других взрывчатых веществах этот метод используется с самого начала, ударные волны проходят через среду быстрее, чем обычная волна. Кроме того, из-за сильно направленного характера ударной волны энергия выделяется в одном направлении; в основном прямое направление. Детонация также используется для других, менее разрушительных целей, таких как нанесение покрытий на поверхность, очистка старого оборудования и запуск самолетов.
В чем разница между дефлаграцией и детонацией?
• Дефлаграция означает «сгореть», а детонация - «взорваться».
• Дефлаграция - относительно медленный процесс по сравнению с детонацией, которая происходит на сверхзвуковой скорости.
• Детонация высвобождает больше энергии, чем процесс дефлаграции, за более короткое время.
• Распространение тепла и энергии в процессе детонации происходит через фронт ударной волны, тогда как в процессе дефлаграции передача тепла происходит за счет тепла, уходящего от слоя к слою в среде.
• В процессе детонации помимо тепла выделяется газ под высоким давлением, но при дефлаграции выделяется в основном тепло, что вызывает относительно меньший выброс давления.
