По наличию межфазных взаимодействий

Подробнее:

Гомогенное, то есть однородное горение реализуется в тех случаях, когда можно пренебречь влиянием перемешивания. Таким образом горит заранее (в корпусе горелки) перемешанная смесь газов или унитарное топливо. Этот термин обычно употребляют для обозначения вещества, в котором горючее и окислитель «перемешаны» на молекулярном уровне. Пример жидкого унитарного топлива – гидразин, твердого – пироксилиновое или баллиститное твердое ракетное топливо. Горение СТРТ с мелкими неоднородностями точнее было бы назвать квазигомогенным (квази значит почти). Над горящей поверхностью на расстоянии h (обычно 10^-1 – 10^-2 см) и параллельно ей расположено пламя. Мелкие кристаллики окислителя размера d и обволакивающее их горючее связующее на поверхности газифицируются под действием тепла, приходящего от пламени. Если d < h, происходящее под пламенем перемешивание продуктов газификации не искажает плоскую форму пламени и не влияет на величину скорости горения, что и позволяет называть это горение квазигомогенным.

В неоднородном горении неоднородность может быть по составу внутри одной (газовой) фазы – это факел горючего газа, подожженного на выходе из трубы в открытый воздух, пламя спички или свечи, а также СТРТ при d > h. Во всех этих случаях перемешивание компонентов, которое должно произойти до сгорания их смеси, определяет собой форму пламени и характер горения.

Другой вид неоднородного горения – это горение с участием компонентов, находящихся в разных фазах (газ, жидкость или твердое вещество). Именно такое горение принято называть гетерогенным, хотя в более широком смысле гетерогенный значит просто неоднородный.

В ДВС капельки жидкого горючего взаимодействуют с газообразным окислителем (воздухом).

При горении пылевоздушных смесей твердые горючие частицы пыли горят в воздушной среде, при этом в некоторых случаях (например, горение частиц угля) реакция происходит именно на поверхности частиц, а в других случаях вещество частицы сначала испаряется, а затем в газовой фазе реагирует с воздухом.

В некоторых процессах СВС один из перемешанных и спрессованных порошкообразных компонентов в волне горения плавится и вступает в реакцию на поверхности твердых частиц другого компонента.

Наконец, возможно и нехимическое межфазное взаимодействие в волне горения. Например, при распространении волны горения по заранее перемешанной газовой смеси, которая фильтруется через пористую среду (например, песок) инертный песок участвует в теплообмене и таким образом влияет на характеристики горения.

II. ВЗРЫВЫ

Под взрывом, как уже было сказано, имеем в виду быстрое выделение энергии в ограниченном пространстве. Из взрывов самым сильным был, конечно, создавший всю видимую Вселенную так называемый Большой взрыв, от центра которого до сих пор разбегаются все галактики. Затем идут взрывы Сверхновых и прочие космические катастрофы. На Земле крупнейший взрыв был, по-видимому, 65 миллионов лет назад при падении крупного метеорита или астероида (диаметр оценивается в 10 км) на полуостров Юкатан. При этом возник кратер Чикскулуб диаметром 200 км, а пыли было поднято взрывом столько, что несколько лет на всей Земле был холод, и именно тогда вымерли динозавры. Подробнее о «космической угрозе» см. [1] (почти все статьи там на эту тему). Из рукотворных взрывов отметим только один из числа тех, которые не планировались. В немецком городе Оппау на складе химического завода взрывами дробили слежавшуюся смесь удобрений- аммиачной селитры и сернокислого аммония. Считалось, что такая смесь не способна детонировать, и около 2000 дроблений подрывами прошли благополучно, но после очередного подрыва 21.09.1921 г. на месте склада образовалась выемка размером 165´100´20 м.

Далее мы исключаем из рассмотрения «предсказуемые» взрывы, чем-либо инициированные (детонатором, искрой, ударом) и обсудим с разной степенью подробности только «наиболее коварные», происходящие как бы без видимой причины, а точнее – вызванные нарушением равновесия при медленном изменении внешних условий. Будут рассмотрены механические взрывы (землетрясения), взрывной фазовый переход (кристаллизация переохлажденной жидкости, вскипание перегретой жидкости и перегретого кристаллогидрата), «несанкционированный» ядерный взрыв, тепловой взрыв экзотермически реагирующего вещества – адиабатический и с теплоотводом, тепловой взрыв в проточном химическом реакторе, электрический пробой диэлектриков, тепловой взрыв при спекании инертного металлического порошка.