põletusprotsessid

Põletusprotsessid on oksüdatiivsed keemilised reaktsioonid, mille käigus kütus reageerib hapnikuga ja eraldub soojusenergia ning sageli valgust. Põlemise üldine eesmärk on energiavarustuse tagamine, kuid protsessid ja nende tulemused sõltuvad tingimustest ning kütuse ja hapniku suhetest. Põlemine võib olla kontrollitud või kontrollimatult kiiresti toimuv ning see võib toimuda erinevates vormides sõltuvalt segunemise ulatusest ja keskkonnatingimustest.

Põlemist võib liigitada põhiliselt täielikuks ja osaliseks. Täielik põlemine toimub siis, kui kütuse süsinik ja vesiniku kõikosaliselt oksüdeeruvad CO2 ja H2O tekke ning vabu märgitud jääke on minimaalselt. Osaline põlemine annab sageli CO-d, süsinikdioksiidi asemel CO2 ja H2O asemel CO ning võib tekitada suitsu ning mitmesuguseid fotosid. Põlemisprotsessid võivad toimuda erinevates flame-tüüpides: premix-flames, kus kütus ja hapnik on segunenud enne süttimist, ning diffusion-flames, kus segunemine toimub leegi kohal kuumutatud keskkonnas.

Kõrgel temperatuuril toimuvad põlemisreaktsioonid võivad tekitada vabu radikaale (nt H, O, OH), mis kiirendavad reaktsioone. Põlemine on tavaliselt eksotermiline, kuid täpne toimumisviis ja heitkogused sõltuvad kütuse koostisest, rõhust, temperatuurist ja segu küllastatusest.

Rakendused hõlmavad sisepõlemis-, gaasiküttevõimsust, kütte- ja tööstuskehade, mootorsõidukite ning energiasektorit. Keskkond ning ohutus on olulised: põlemisel tekkivad NOx, HC-d, CO ja osakesed võivad kaasa tuua õhusaaste ja terviseriske; nende vähendamiseks kasutatakse optimeeritud õhu-kütuse suhet, järelpuhastust ja materjalide ning kütuste kvaliteedi kontrolli.