Deflagracja a detonacja
Oba są rodzajami procesów egzotermicznych zachodzących w nieco innej naturze. Termin „egzotermiczny” odnosi się do uwalniania energii do otoczenia. Zarówno deflagracja, jak i detonacja to sposoby kierowania przepływem ciepła i energii podczas reakcji spalania. Spalanie to „reakcja chemiczna, w której substancja szybko reaguje z tlenem, wytwarzając ciepło i światło” (jak podano w Oxford Dictionary of Chemistry).
Deflagracja
Słowo „deflagracja” pochodzi z łaciny i dosłownie oznacza „spalić”. Podczas deflagracji ciepło reakcji spalania jest przenoszone warstwa po warstwie; z warstwy gorącej do sąsiedniej warstwy zimnej, czyniąc ją gorącą, a następnie z niej do warstwy zimnej leżącej obok. To powoduje zapłon i wiele pożarów w naszym codziennym życiu jest spowodowanych przez ten proces wymiany ciepła. Deflagracje wahają się od płomieni po wybuchy na małą skalę. Jednakże, ogólnie biorąc, sposób propagacji ciepła, o który tu chodzi, jest stosunkowo powolny i odbywa się przy prędkościach poddźwiękowych. Termin „poddźwiękowy” odnosi się do dowolnej prędkości mniejszej niż prędkość dźwięku, a zdarzenie poddźwiękowe zasadniczo zachodzi za pośrednictwem medium propagującego dźwięk.
Ze względu na stosunkowo powolny transfer ciepła, deflagracje są często pod kontrolą i nie powodują nagłych i masywnych eksplozji, w których oprócz ciepła uwalniane jest duże ciśnienie gazu. Dlatego proces ten był szeroko stosowany w wielu silnikach spalinowych ze względu na jego bezpieczeństwo. Ponadto zapalanie prochu strzelniczego, fajerwerki, zapalanie kuchenki gazowej itp.wszystkie z powodu deflagracji.
Ponadto proces ten był stosowany w wyburzaniu kamiennych jaskiń w przemyśle wydobywczym jako zdrowa alternatywa dla materiałów wybuchowych o wysokiej energii ze względu na względną łatwość kontrolowania tego procesu. Jednak niektóre nagłe, krótkotrwałe deflagracje mogą powodować szkody z powodu ogromnej ilości energii uwalnianej w krótkim czasie oraz z powodu uderzenia ciśnienia. Te krótkotrwałe deflagracje bardziej przypominają detonacje. Kiedy takie zjawiska występują w silnikach spalinowych, gdzie idealnie jest oczekiwany proces deflagracji, stukanie silnika następuje z nagłymi spadkami, co powoduje utratę mocy i nadmierne nagrzewanie się niektórych części silnika.
Detonacja
W języku francuskim słowo „detonacja” oznacza „eksplodować”. W tym procesie ciepło jest przenoszone przez czoło fali uderzeniowej napędzane przez zachodzącą za nim egzotermiczną reakcję o wysokiej energii, która w tym przypadku jest reakcją spalania. Detonacja następuje z prędkością ponaddźwiękową (szybszą niż prędkość dźwięku) i ze względu na czoło fali uderzeniowej powoduje ogromne turbulencje w ośrodku propagacji, uwalniając duże ciśnienie wraz z ciepłem.
Przeważnie w bombach i innych materiałach wybuchowych ta technika jest używana od samego początku, fale uderzeniowe przemieszczają się przez media szybciej niż zwykła fala. Ponadto, ze względu na wysoce kierunkowy charakter fali uderzeniowej, energia jest uwalniana w jednym kierunku; generalnie kierunek do przodu. Detonację stosuje się również do innych, mniej destrukcyjnych celów, takich jak nakładanie powłok na powierzchnię, czyszczenie starego sprzętu i napędzanie samolotów.
Jaka jest różnica między deflagracją a detonacją?
• Deflagracja oznacza „spalić”, podczas gdy detonacja oznacza „wybuch”.
• Deflagracja to stosunkowo powolny proces w porównaniu z detonacją, która ma miejsce z prędkością ponaddźwiękową.
• Detonacja uwalnia więcej energii niż proces deflagracji w krótszym czasie.
• Propagacja ciepła i energii w procesie detonacji odbywa się za pośrednictwem czoła fali uderzeniowej, podczas gdy w procesie deflagracji przekazywanie ciepła odbywa się poprzez ucieczkę ciepła z warstwy do warstwy w medium.
• W procesie detonacji oprócz ciepła uwalniany jest gaz pod wysokim ciśnieniem, ale podczas deflagracji uwalniane jest głównie ciepło i powoduje stosunkowo mniejsze uwalnianie ciśnienia.
