מאמר זה נועד להיכרות כללית עם תהליך הבעירה. עיקר תשומת הלב תוקדש למגוון סוגי התופעה. במיוחד נתמקד בסוגי בעירה למינרית, סוערת, הטרוגנית ואחרים. בואו נדבר בנפרד על האש.
מבוא
לפני שנתחיל לדבר על הנושא המרכזי של המאמר, על סוגי הבעירה, בואו נכיר את הגדרת המונח.
בעירה היא תהליך כימי-פיזי; תופעה מורכבת בהפיכת חומרים שהם המשתתפים הראשוניים בתגובה אקסותרמית לתוצר בעירה. מלווה בשחרור גדול יחסית ואינטנסיבי של חום. האנרגיה הכימית האצורה בצורת רזרבה ושוכנת במרכיבי התערובות הראשוניות ניתנת להסרה גם היא ולובשת צורה של קרינה של חום ו/או אור. אזור האור נקרא החזית או הלהבה.
תגובות כימיות בעירה לרוב "נעות" לאורך מנגנון מסוג שרשרת מסועפת עם התקדמות מתמדת של האצה עצמית. זה האחרון נובע משחרור חום בתגובה. בניגוד לסוגים אחריםתגובות חמצון והפחתה, לבעירה יש השפעה תרמית גדולה, ופוטנציאל אנרגיית ההפעלה גורם לתלות גדולה בין קצב התגובה והטמפרטורה. כדי להתחיל את הזרימה של תופעה זו, יש צורך בנוכחות של יוזם. האנושות משתמשת בפוטנציאל של תהליך זה ועל כל סוגיו. דוודים שרופים ארוכים, מנועי רקטות ורכבים, מבערים שונים ועוד הרבה התאפשרו הודות ללימוד ולימוד הבעירה.
Classification
סוגי בעירה מסווגים לפי קריטריונים שונים. לדוגמה, קביעת סוג התהליך תלויה במהירות שבה נעה תערובת הבעירה. הבדל זה מאפשר להבחין בין סוגי בעירה איטית (התפוצצות) לבין סוגי בעירה. גלים מהסוג הראשון מסוגלים להתפשט במהירויות תת-קוליות, והתגובה הכימית נשמרת על ידי חימום הריאגנטים היוצרים את גל ההלם. החימום, בתורו, אחראי לתנועת הגל מהמקור (התפשטותו). בעירה איטית היא למינרית וסוערת. פיצוץ מתרחש תמיד בצורה סוערת. לסוגי בעירה של גזים, מוצקים ונוזלים עשויים להיות כמה מאפיינים של התהליך. עם זאת, אין זה גורם חשוב בקביעת התנאים לסיווגם.
Flame
סוגי בעירה ותנאי בעירה גורמים לסוגים רבים ושונים של האובייקט העיקרי של מאמר זה. אדם משתמש בהם בהתאם לתחום הפעילות,החל מחיי היומיום וכלה בעיצוב רקטות חלל.
להבות הן חלק מתהליך הבעירה. עם זאת, חשוב לזכור כי על רקע אש למינרית או סוערת, עשן וכו', זה דווקא תיאור של אזור אש ספציפי. הלהבה מציינת אזור זוהר שנוצר במהלך ה-g-tion. שריפה של גז טבעי עלולה לגרום לטמפרטורה באוויר לעלות לאלפיים קלווין.
הלהבה שנוצרת משריפת דלק פחמן מסוגלת ליצור אינטראקציה עם שדות אלקטרומגנטיים. זה מצביע על נוכחות של חלקיקים טעונים. למעשה, הוכח שללהבה יכולה להיות "התנהגות" של פלזמה מיוננת חלשה. התופעה האחראית ליצירת יונים נקראת כימיוניזציה.
צורת בעירה למינרית
אם כבר מדברים על סוגי הבעירה, כדאי להזכיר את המושג ג-יון למינרי. זה נצפה במקרה של קצב זרימה נמוך של התערובת. כך הנר נשרף ותנורי גז פועלים בצריכת דלק נמוכה. עם זאת, הגז במקרה זה מעורבב עם חומרים אחרים, מה שגורם לתנועה מתמדת של חזית הלהבה ביחס לתערובות הראשוניות עם תנאי מהירות מוגדרים במיוחד, אשר, בתורו, תלוי בטמפרטורה, בלחץ ובריאגנטים לתגובה. תנאי הצתה לא משחקים כאן תפקיד.
צורת בעירה סוערת
זרימה טורבולנטית היא "עבודה" על תערובת שניתן להגדיר כסוערת. תגובה זו היא הקשה ביותר ללימוד, והיא גם נפוצה ביותר ביישומים מעשיים.מנגנונים והתקנים. נכון להיום, אין תיאוריה מלאה של בעירה סוערת שתהיה מסוגלת לתאר את התהליך הזה באופן מלא.
ישנן בעיות רבות הקשורות לחקר בעירה סוערת. לדוגמה, ההשפעה ההדדית של בעירה על מערבולות ולהיפך מובילה לעובדה שתהליך הבעירה יכול להתעצם עקב שחרור חום (מעבר לנורמה) או ירידה. זה האחרון נובע מהעלייה בצמיגות עם עליית הטמפרטורה.
בעירה הטרוגנית
סוג נוסף של בעירה של חומרים הוא תגובה הטרוגנית. תהליכים אלו הם ההיפך מההומוגניות. בעירה כזו מתרחשת במערכת הטרוגנית, כלומר, מערכת המכילה יותר מפאזה אחת (גז ונוזל הם דוגמה). זה כולל גם תהליכים המתרחשים בתנאים של גבול הפרדת הפאזות. לעתים קרובות מאוד, בעירה הטרוגנית מובנת כתגובה כימית שבמהלכה מתאדה המגיב (הדלק) שלו, והתהליך מתרחש בשלבי גז שונים. דוגמה לכך היא שריפה של פחם באוויר. כאן, פחמן מסוגל להגיב עם מולקולות חמצן וליצור פחמן חד חמצני, אשר, בתורו, יכול להישרף בשלב הגז ולגרום ליצירת פחמן דו חמצני. ישנם מספר סוגים של בעירה הטרוגנית, אשר עשויים להיות שונים במנגנון.
מין מיוחד
השרפה היא צורה מיוחדת של בעירה איטית. הוא נשמר בשל החום המשתחרר בתגובה של מולקולות O2 עם חומר מעובה חם. תְגוּבָהמתרחש על פני השטח של המגיב ומצטבר בשלב העיבוי.
-g-tion מוצק הם תהליכים המתרחשים באבקות בעלות אופי אנאורגני ואורגני. תופעות אלו מסווגות כגל אוטומטי ואקזותרמיות. הם אינם מלווים בשחרור ניכר של גזים.
בעירה במדיות נקבוביות מתאפיינת בכך שהמדיום עצמו, כמו מטריצה קרמית, מחומם עקב צריכת חלק מסוים מהחום. בתורו, התערובת הראשונית מחוממת על ידי המטריצה. כאן המוצר משוחזר.
קיימת גם בעירה ללא להבות.
אש
שריפה נחשבת לעתים קרובות לסוג של בעירה.
אש היא תהליך שאדם לא שולט בו. לא מדובר בסוג של בעירה, אך בכל זאת, שריפה גורמת לנזקים חומריים רבים, וגם מסוכנת ביותר לחייהם של בעלי חיים, כולל בני אדם. במהלך הגילוי והמחקר של האש ותכונותיה, בעיית האש הפכה נפוצה יחסית בחייהם של אנשים. בין שיטות המאבק, אמצעי המניעה וההגנה הישירה נותרו העיקריים עד היום. הפונקציה האחרונה מתבצעת על ידי יחידות תגובה מהירה - שירותי כיבוי אש. יש הרבה התראות מיוחדות. ניתן להתקשר לשירותים אלו בחיוג 101. בנוסף למספר הראשי, החל משנת 2013 נוספה גם שיחה לקו 112. חומרי הכיבוי הנפוצים ביותר בשימוש הם מים, חול, מטף, יריעות ברזנט וחומרי אסבסט.
