Põlemisprotsessid

Põlemisprotsessid on keemilised reaktsioonid, mille käigus aine reageerib oksüdandiga, tavaliselt hapnikuga, vabastades soojust ning sageli valgust. Põlemine on eksotermne oksüdatsioon ja selle lõppsaadused sõltuvad kütusest ja tingimustest. Üldine tulem on energiavabanemine ja heitgaaside teke, milles peamised koostisosad on süsdioksid ja veeaur.

Peamised põlemisliigid on täielik põlemine ja mittetäielik põlemine. Täielikul põlemisel on hapnikuküllus suur ning põlemisproduktideks on peamiselt CO2 ja H2O. Mittetäielikul põlemisel on hapnikupuudus või ebapiisav segunemine ning tekivad CO, tahm ja muud kütuse jäägid, mis võivad energiatootlikkust vähendada ja kahjulikke heitmeid suurendada.

Faktorid: kütuse omadused (energia sisaldus, koostis, olek), hapniku kättesaadavus, temperatuur ja rõhk ning segu segamine ja viivitused. Põlemisrežiimid hõlmavad deflagrationi, kus põletus toimub kiirusega allpool helikiirust, ja detonatsiooni, kus põlemine on šokilaine kontrollitud ja väga kiire.

Tooted ja emissioonid: peamised on CO2 ja H2O; mittetäieliku põlemise korral võivad tekkida CO, tahm ja NOx ning mõnel kütusel ka SOx.

Rakendused ja ohutus: põlemisprotsesse kasutatakse energia tootmisel, sõidukite mootorites ja tööstuslikes põletusprotsessides; olulised on kontrollitud põlemine, õige segu, rõhk ja aeg ning heitmete vähendamine.

Mõõtmine ja teooria: põlemiskiirus ja režiimid; adiabaatne põlemetemperatuur ning laminaarne või turbulenta põlemus; energiarahastus ja kalorite sisaldus.