Põletusprotsess

Põletusprotsess on keemiliste reaktsioonide kogum, mille käigus aine reageerib oksüdandiga (tavaliselt hapnikuga õhust) ja vabaneb suur kogus soojust. Põletus on tavaliselt eksothermne ning kaasneb leek, valgus ning sageli heli.

Põlemisprotsess jaguneb peamiselt täielikuks ja osaliseks põlemiseks. Täielik põlem moodustab peamiselt süsinikdioksiidi (CO2) ja veevapori (H2O). Osaline põlemine tekib siis, kui hapniku kättesaadavus või segu on ebapiisav, ning tekivad CO, tahma ja teised jääkained, mis suurendavad saasteainete hulka ja vähendavad energiatootmist.

Kolm peamist komponenti on kütus, oksüdant (hapnik õhust) ja soojusenergia, mis reaktsiooni käivitab. Segamine, temperatuur ja rõhk mõjutavad kiirust ning põlemisprotsessi efektiivsust. Stoikiomeetriline suhe kirjeldab ideaalset koostist, kus kütus reageerib hapnikuga nii, et enamik energiast on kasutatav ja jääke on võimalikult vähe.

Põlemisprotsess hõlmab süttimist (alguspunkt), leekide arengut ning jätkuvat oksüdatsiooni produktide moodustamisel. Reaalsetes põlemisprotsessides iseloomustavad neid turbulentsed voolud, mis parandavad segunemist, ja erinevad tingimused, mis mõjutavad kiirust ja emissioone.

Kasutusvaldkonnad hõlmavad elektrienergia tootmist, tööstuslikke kütte- ja põletusahjusid ning sisepõlemismootoreid. Põletusprotsess mõjutab ka keskkonda: põlemisel tekkivad emissioonid—CO2, CO, NOx, SOx ja tahm—nõuavad heitmete kontrolli ja energiatõhususe suurendamist.