Дефлаграция против детонации
Оба этих типа экзотермических процессов происходят в несколько разной природе. Термин «экзотермический» относится к выделению энергии в окружающую среду. И дефлаграция, и детонация - это способы направления потока тепла и энергии при реакциях горения. Горение - это «химическая реакция, при которой вещество быстро реагирует с кислородом с выделением тепла и света» (согласно Оксфордскому словарю по химии).
Дефлаграция
Слово «дефлаграция» имеет латинское происхождение и буквально означает «сжигать». 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 с ним холодному слою. Это вызывает воспламенение, и многие пожары в нашей повседневной жизни вызваны этим процессом передачи тепла. Дефлаграции варьируются от пламени до небольших взрывов. Однако в целом используемый здесь метод распространения тепла является относительно медленным и происходит на дозвуковых скоростях. Термин «дозвуковой» относится к любой скорости, меньшей, чем скорость звука, и дозвуковое событие, по существу, происходит в среде, распространяющей звук.
Из-за относительно медленной передачи тепла дефлаграции часто находятся под контролем и не вызывают внезапных и массивных взрывов, при которых в дополнение к теплу выделяется большое давление газа. Поэтому этот процесс широко используется во многих двигателях внутреннего сгорания из-за его безопасности. Также воспламенение пороха, фейерверков, зажигание газовой плиты и т.д.все из-за дефлаграции.
Кроме того, этот процесс использовался при сносе каменных пещер в горнодобывающей промышленности в качестве здоровой альтернативы взрывчатым веществам высокой энергии из-за относительной простоты управления процессом. Однако некоторые внезапные кратковременные дефлаграции могут причинить вред из-за огромного количества энергии, высвобождаемой за короткое время, и из-за воздействия давления. Эти кратковременные дефлаграции больше напоминают детонации. Когда это происходит в двигателях внутреннего сгорания, где в идеале ожидается процесс дефлаграции, детонация двигателя происходит с внезапными толчками, что приводит к потере мощности и чрезмерному нагреву определенных частей двигателя..
Детонация
Во французском языке слово «детонация» означает «взрыв». В этом процессе тепло передается через фронт ударной волны, движимый экзотермической реакцией высокой энергии, которая в данном случае является реакцией горения. Детонация происходит на сверхзвуковых скоростях (скорости 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 момента его возникновения, ударные волны распространяются через среду быстрее, чем обычная волна. Кроме того, из-за остронаправленного характера ударной волны энергия высвобождается в одном направлении; обычно прямое направление. Детонация также используется для других менее разрушительных целей, таких как нанесение покрытий на поверхность, очистка старого оборудования и приведение в движение самолетов..
В чем разница между дефлаграцией и детонацией?
• Дефлаграция означает «сгореть», тогда как детонация означает «взорваться».
• Дефлаграция - относительно медленный процесс по сравнению с детонацией, происходящей на сверхзвуковых скоростях.
• При детонации выделяется больше энергии, чем при 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 утечки тепла от слоя к слою в среде.
• В процессе детонации в дополнение к теплу выделяется газ высокого давления, но при дефлаграции в основном выделяется тепло, что вызывает относительно меньшее выделение давления.
