palamisnopeus

Palamisnopeus on palamisen etenemisnopeutta kuvaava termi. Se kertoo, kuinka nopeasti palaminen etenee esimerkiksi liekin reunan alueella tai kuinka nopeasti polttoaineen määrä vähenee tietyllä pinnalla tai tilavuudessa. Käsite esiintyy sekä kaasupolttamisessa että kiinteiden polttoaineiden palamisessa, mutta käytetty mitta voi olla erilainen riippuen palamisen luonteesta.

Kaasujen palamisessa yleisimmin käytetty mittari on laminaarinen palamisnopeus, s_L, joka määritellään tasaisen, pienvirtauksen liekin eteneväksi nopeudeksi polttoseoksen suhteen. s_L riippuu seoksesta (polttoaine-happi suhde), lämpötilasta, paineesta sekä polttoaineen ja hapen fyysisistä ominaisuuksista. Turbulentissa palamisessa käytetään usein turbulentin palamisen nopeuden käsitettä, s_T, joka on suurempi kuin s_L ja jossa virtausnopeudet ja pyörteet vaikuttavat voimakkaasti reaktion etenemiseen.

Kiinteiden polttoaineiden palamisessa palamisnopeus voidaan ilmasta lineaarina palamisnopeutena (esim. millimetrejä tai senttimetrejä palamisen edetessä aikayksikössä) tai massan kulutuksena per pinta-ala ja ajan. Palamisnopeuteen vaikuttavat mm. materiaalin lämpöjohtavuus, palamispinta-alan muutokset, lämpöön johtavat ominaisuudet ja lämmönsiirto sekä happi- ja lämpötilaolosuhteet.

Sovellukset ja merkitys: palamisnopeus on keskeinen parametri moottorisuunnittelussa, paloturvallisuudessa ja palamisen optimoinnissa. Se vaikuttaa palon vakauteen, energian vapautumiseen sekä turvallisuusriskeihin, kuten kaasujen ja pölyjen räjähdysalttiuteen. Mittauksia ja malleja käytetään esimerkiksi polttoaineiden kehityksessä sekä palontorjuntaan liittyvissä simulationeissa.