põlemisprotsess

Põlemisprotsess on keemiline oksüdatsioonireaktsioon, mille käigus põlev materjal reageerib oksüdeerijaga (peamiselt hapnik õhust), vabastades soojust ja sageli valgust. Põlemine nõuab kolme elementi: kütust, oksüdeerijat ning piisavat temperatuuri ja kokkupuudet. Reaalses süsteemis sõltub protsess segust, temperatuurist, rõhust ja segunemisest õhu või gaasidega.

Põlemise tulemused sõltuvad sellest, kui täielikult oksüdatsioon toimub. Täieliku põlemise korral tekivad peamiselt süsinikdioksidi ja veeaur, mis on energiarikkad lõppproduktiad. Osaline või ebaõige põlemine võib põhjustada süsinikmonooksiidi (CO), tahma ja muid reaktiivseid või põlemata aineid ning seeläbi suuremat saastet ja energiahulga vähendamist.

Põlemise tüübid jagunevad peamiselt premix- ja difusioonpõlemiseks. Premix-põlemise korral kütus ja oksüdeerija segunevad enne põlemist ning süttimisel tekib kiire põlemismälu. Difusioonpõlemise korral segunevad reageerivad fasid põlemisprotsessi käigus, mis on tüüpiline näiteks energeetikas ja diiselmootorites. Lisaks eristatakse laminaarset ja turbulentsset põlemist, mis sõltub voolu kiirusest ja segunemisest.

Põlemisprotsessi reguleeritakse kütuse ja õhu suhetele (stoikiomeetriline suhe), temperatuuri kontrollimisega, segunemise ja turbulentsuse juhtimisega ning süttimisallikatega. Põlemisprotsessi ohutus ja tõhusus on tihedalt seotud ka keskkonnamõjude ja õhu kvaliteedi kontrollimisega, sealhulgas NOx, CO ja tahma heitmetega ning nende vähendamise meetmetega. Põlemisprotsessi rakendused hõlmavad energiajaamu, kütte- ja põletusahjusid ning sisepõlemusega mootoreid.