palamisolosuhteista

Palamisolosuhteilla tarkoitetaan palamisen tapahtumiseen vaikuttavien fyysisten ja kemiallisten olosuhteiden kokonaisuutta. Niihin kuuluvat lämpötila, paine sekä hapen ja polttoaineen osuudet ja näiden kemiallinen koostumus. Palamisolosuhteet vaikuttavat paitsi palamisen aloittamiseen ja vakauteen myös palamisen nopeuteen sekä syntyviin päästöihin.

Keskeisiä muuttujia ovat lämpötila ja paine sekä oksidointiaineen määrä, polttoaineen ja ilman suhde sekä sekoitus, turbulenssi ja residence time (kuinka kauan reagoivat aineet pysyvät korkeassa lämpötilassa). Myös polttoaineen olomuoto ja partikkelien ominaisuudet vaikuttavat. Näiden yhdessä määrittävät, millainen palaminen on, kuinka nopeasti se etenee ja miltä korkeuksiin lämpötilat nousevat.

Palamisessa on erilaisia tiloja. Autoignition tarkoittaa sytyttämistä ilman ulkoista sytytintä. Liekki voi edetä laminaarisena tai turbulenssissa; palamisen nopeutta kuvaavat liekin nopeus sekä kokonaisteho. Flammability limits määrittävät ekvivalenssisuhteen, jolla palaminen voi alkaa ja jatkua.

Mittaus ja ohjaus tapahtuvat paine- ja lämpötilasensorien sekä kaasuanalyysien avulla (hapen, polttoaineen, CO, NOx). Säätöjä voivat olla ylimääräisen ilman säätö, esilämmitys, polttoaineen jakot sekä erilaiset palamistekniikat. Turvallisuusnäkökohdat korostuvat mahdollisten räjähdys- ja tulipalovaarojen hallinnassa.

Sovelluksissa palamisolosuhteita tarkastellaan polttimissa, moottoreissa, turbiineissa ja teollisissa uuneissa. Hyvät palamisolosuhteet parantavat energiatehokkuutta ja pienentävät päästöjä sekä savupiippuvaikutuksia.