Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Пређи на садржај
Википедија
Претрага

Deflagracija

С Википедије, слободне енциклопедије
Log u kaminu.
Predstavnik deflagrantnih eksploziva -Crni barut

Deflagracija, ili brzosagorevanje, (lat.de + flagrare - sagoreti) je tehnički termin koji opisuje podzvučnosagorevanje koje se obično širi kroztoplotnu provodljivost (toplo paljenje materijala zagreva sledeći sloj hladnog materijala i zapali ga), to jest da budemo precizniji ta toplota se širi krozeksploziv ili mešavinu goriva i oksidatora.[1][2]Deflagracije u visokom i niskomeksplozivu mogu ili ne moraju preći udetonaciju u zavisnosti od zatvorenosti i drugih faktora.[3]Deflagracije u mešavinama goriva i oksidatora takođe mogu da pređu udetonacije u zavisnosti od zatvorenosti i drugih faktora.[4] Većina požara koji se nalaze u svakodnevnom životu su difuzioni plamenovi.Deflagracije sa brzinama plamena u opsegu od 1 m/sek razlikuju se oddetonacija koje se nadzvučno šire kroz udarne talase sa brzinama detonacije u rasponu od kilometara u sekundi.[5]

Deflagrantni eksplozivi imaju relativno malu brzinu razlaganja, jer se energija aktiviranja predaje od sloja do sloja prevođenjemtoplote.Crni barut je glavni predstavnik deflagrantnih eksploziva. Sastoji se od dobro homogenizovane mešavinekalijum nitrata 75%, retornog drvenog uglja (ćumura) 15% isumpora 10%. Kalijum nitrat je potreban da obezbedikiseonik za sagorevanje drvenog uglja isumpora. Sumpor obezbeđuje lakše paljenje i ravnomernije sagorevanjebaruta.

Proces dobijanja deflagrantnih eksploziva- crni barut

[уреди |уреди извор]

Za izradubaruta komponente se pojeinačno ili po dve zajedno usitne u mlinovima sa kuglama, a zatim dobro izmešaju u bubnjevima sa kožnom oblogom. Mešavina se ovlaži sa oko 15%vode, a zatim valjanjem zgusne, a onda hidrauličnim presama ispresuje u pogače. Dobijene pogače izdrobe se u zrna koja se suše (do ispod 0,5% vlage) i eventualno polirajugrafitom, premetanjem u bubnjevima. Prosejavanjem kroz sita vrši se obesprašivanje i klasiranje zrna po krupnoći. Zrna običnog rudarskog crnog baruta prolaze kroz sito 3mm, a ostaju na situ otvora 0,2mm.

Primena

[уреди |уреди извор]

U inžinjerskim primenama, deflagracije su lakše kontrolisane oddetonacija[6]. Iz tog razloga, one su pogodnije kada je cilj da se pomeri objekat (metak upušci, ili klip umotoru sa unutrašnjim sagorevanjem)[7][8][9][10] silom širenjegasa. Tipični primerideflagracija susagorevanje smešegasa ivazduha ušporetu na plin, ili smeše goriva i vazduha u motorima automobila.

Sistemi i proizvodi zadeflagraciju se takođe mogu koristiti u rudarstvu, rušenju i vađenju kamena peskarenjem pod pritiskomgasa kao korisna alternativa visokimeksplozivima.

Vatreno oružje

[уреди |уреди извор]

Deflagracija se koristi umalokalibarskom oružju.Barut koji se u njima koristi eksplodira deflagracijom, ali ne detonacijom.Eksploziviprojektili (kao što jebarut) koji se koriste za pokretanjemetaka, a projektili eksplodiraju deflagracijom. Detonacionaeksplozija bi uništila cev oružja.

Terminologija eksplozivne bezbednosti

[уреди |уреди извор]

Kada se proučava ili raspravlja o bezbednosti odeksploziva, ili bezbednosti sistema koji sadržeeksploziv, terminideflagracija,detonacija i prelaz od deflagracije do detonacije (koji se obično nazivaju DDT) moraju se razumeti i koristiti na odgovarajući način da bi se prenele relevantne informacije. Kao što je gore objašnjeno,deflagracija je podzvučna reakcija, dok jedetonacija nadzvučna (veća od brzine zvuka materijala) reakcija. Razlikovanje izmeđudeflagracije ilidetonacije može biti teško ili nemoguće običnom posmatraču. Umesto toga, pouzdano razlikovanje između ova dva zahteva instrumentaciju i dijagnostiku da bi se utvrdila brzina reakcije u zahvaćenom materijalu. Stoga, kada se neočekivani događaj ili nesreća dogodi sa eksplozivnim materijalom ili sistemom koji sadržieksploziv, obično je nemoguće znati da li jeeksplozivdeflagrirao ilidetonirao, jer oboje mogu izgledati kao veoma burne, energične reakcije. Zbog toga je zajednica energetskih materijala skovala termin „nasilna reakcija visoke eksplozije“ ili „HEVR“ da opiše nasilnu reakciju koja je, budući da nije imala dijagnostiku za merenje brzine zvuka, mogla biti ilideflagracija ilidetonacija.[11][12]

Fizika plamena

[уреди |уреди извор]

Osnovna fizika plamena može se razumeti uz pomoć idealizovanog modela koji se sastoji od uniformne jednodimenzionalne cevi nesagorelog i sagorelog gasovitog goriva, odvojene tankim prelaznim regionom širineδ{\displaystyle \delta \;} u kojoj dolazi do gorenja. Područje gorenja se obično naziva plamenom ili frontom plamena. U ravnoteži, toplotna difuzija preko fronta plamena je uravnotežena toplotom dobijenom sagorevanjem. .[13][14][15][16]

Ovde su važne dve karakteristične vremenske skale. Prvi je vremenski okvir termičke difuzijeτd{\displaystyle \tau _{d}\;}, što je približno jednako

τdδ2/κ{\displaystyle \tau _{d}\simeq \delta ^{2}/\kappa },

gdeκ{\displaystyle \kappa \;} je toplotna difuzivnost. Drugi je vremenski okvir sagorevanjaτb{\displaystyle \tau _{b}} koji snažno opada sa temperaturom, obično kao

τbexp[ΔU/(kBTf)]{\displaystyle \tau _{b}\propto \exp[\Delta U/(k_{B}T_{f})]},

gdeΔU{\displaystyle \Delta U\;} je aktivaciona barijera za reakciju sagorevanja iTf{\displaystyle T_{f}\;} da li je temperatura nastala kao rezultat sagorevanja; vrednost ove takozvane „temperature plamena” može se odrediti iz zakona termodinamike.

Za stacionarni pokretni front deflagracije, ove dve vremenske skale moraju biti jednake: toplota stvorena sagorevanjem jednaka je toploti odnešenoj prenosom toplote. Ovo omogućava izračunavanje karakteristične širineδ{\displaystyle \delta \;} fronta plamena:

τb=τd{\displaystyle \tau _{b}=\tau _{d}\;},

tako

δκτb{\displaystyle \delta \simeq {\sqrt {\kappa \tau _{b}}}}.

Sada se termički front plamena širi karakterističnom brzinomSl{\displaystyle S_{l}\;}, što je jednostavno jednako širini plamena podeljenoj sa vremenom sagorevanja:

Slδ/τbκ/τb{\displaystyle S_{l}\simeq \delta /\tau _{b}\simeq {\sqrt {\kappa /\tau _{b}}}}.

Ovaj pojednostavljeni model zanemaruje promenu temperature, a time i brzinu sagorevanja na frontu deflagracije. Ovaj model takođe zanemaruje mogući uticaj turbulencije. Kao rezultat, ovo izvođenje daje samo laminarnu brzinu plamena — otuda i oznakaSl{\displaystyle S_{l}\;}.

Tačka deflagracije

[уреди |уреди извор]

Tačka deflagracije je empirijski parametar vezan za bezbednost za karakterizacijueksploziva.[17] Odgovara temperaturi na kojoj se mali eksplozivni uzorak zapali, deflagrira ili eksplodira kada se zagreje spolja u ispitnom staklu. Poređenje karakteristike za različite supstance se obezbeđuje definisanom metodom ispitivanja. U tu svrhu, uzorak supstance koja se ispituje težine 0,5 g (sa potencijalnim početnim eksplozivom od 0,01 g) zagreva u ispitnom staklu, koja se uranja 2 cm duboko u grejno telo, počevši od 100 °C (212 °F; 373 K) sa brzinom zagrevanja od 20 K min−1.[17] Ovaj ispitni postupak je takođe utvrđen u propisima oželezničkom saobraćaju.

Primeri:

Karakteristike

[уреди |уреди извор]

Da bi došlo do deflagracije potrebno je:

  • Mešavina zapaljivog proizvoda sa vazduhom, na njegovoj tački paljenja.
  • Energetski ulaz iz Desam izvora paljenja.
  • Spontana reakcija njegovih isparljivih čestica na kalorijski stimulus koji deluje kao katalizator ili primarni pokretač Desam reakcije.

Tipični primeri deflagracije su:

  • Zapaljena šibica.
  • Sagorevanje mešavine gasa i vazduha u gasnom šporetu ili peći.
  • Smeša goriva i vazduha u motoru sa unutrašnjim sagorevanjem.
  • Brzo sagorevanje barutnog punjenja uvatrenom oružju.
  • Pirotehničke smeše uvatrometu ili u bezbednim napravama za fragmentaciju stena ili patronama.
  • Snažan sudar kamenja ili metala koji može izazvati varnice, posebno ako se u blizini nalaze zapaljivi materijali.

U čemu je razlika deflagracije i detonacije

[уреди |уреди извор]

Deflagracija je izobaričnaeksplozija (pri konstantnom pritisku) sa plamenom pri maloj brzini širenja. Kao na primereksplozijebutana.

Reakcije izazvanedeflagracijom su identične onima pri sagorevanju, ali se razvijaju brzinom između 1 m/s ibrzine zvuka; ova vrstaeksplozije naziva sedeflagracija.

Udeflagraciji frontplamena napreduje zbog fenomena toplotne difuzije. Naprotiv, koddetonacije, sagorevanje je povezano saudarnim talasom koji napreduje brzinom većom odbrzine zvuka.

Detonacija je proces nadzvučnog sagorevanja koji uključujeudarni talas i reakcionu zonu iza njega. Za razliku oddeflagracije, podzvučno sagorevanje.

Upotreba

[уреди |уреди извор]

Deflagrantni eksplozivi se koriste za izradusporogorećih štapina. Rudarski crni barut standardno se pakuje u polietilenske kese mase 2,5 kg, koje se zatim stavljaju u kartonske kutije. Za paljenjecrnog baruta upotrebljava sesporogoreći štapin sadetonatorom, ili bez njega, ilidetonirajući štapin.

Štetni događaji

[уреди |уреди извор]

Oštećenje zgrada, opreme i ljudi može nastati usled kratkotrajnedeflagracije velikih razmera. Potencijalna šteta je prvenstveno funkcija ukupne količine sagorelog goriva u slučaju (ukupne raspoložive energije), maksimalne brzine reakcije koja se postiže i načina na koji se zadržava širenje gasova sagorevanja. Ventiliranedeflagracije obično su manje nasilne ili štetne oddeflagracija koje sadrže ventilaciju.[18]

Koddeflagracija slobodnim vazduhom, postoji kontinuirana varijacija u efektima deflagracije u odnosu na maksimalnu brzinuplamena. Kada su brzine plamena male, efekatdeflagracije je oslobađanje toplote, kao što je bljesakpožara. Pri brzinama plamena blizubrzine zvuka, oslobođena energija je u obliku pritiska i rezultujući visoki pritisak može oštetiti opremu i zgrade.[19]

Vidi još

[уреди |уреди извор]

Reference

[уреди |уреди извор]
  1. ^O'Conner, Brian (27. 3. 2023).„Explosions, Deflagrations and Detonations”.National Fire Protection Association.Архивирано из оригинала 28. 3. 2023. г. Приступљено31. 5. 2023. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
  2. ^Handbook of Fire Protection Engineering (5 изд.). Society of Fire Protection Engineers. 2016. стр. 373. 
  3. ^McDonough, Gordon (1. 4. 2017).„What is a high explosive”.Bradbury Science Museum, Los Alamos National Laboratory.Архивирано из оригинала 2017-05-02. г. Приступљено31. 5. 2023. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
  4. ^Rosas, Camilo; Davis, Scott; Engel, Derek; Middha, Prankul; van Wingerden, Kees; Mannan, M.S. (јул 2014).„Deflagration to detonation transitions (DDTs): Predicting DDTs in hydrocarbon explosions”.Science Direct.doi:10.1016/j.jlp.2014.03.003. Приступљено31. 5. 2023. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
  5. ^Handbook of Fire Protection Engineering (5 изд.). Society of Fire Protection Engineers. 2016. стр. 390. 
  6. ^Fickett and Davis (1979).Detonation. Univ. California Press. 
  7. ^Encyclopædia Britannica.„Encyclopedia Britannica: Internal Combustion engines”. Britannica.com. Приступљено28. 8. 2010. 
  8. ^„Internal combustion engine”. Answers.com. 9. 5. 2009. Приступљено28. 8. 2010. 
  9. ^„Columbia encyclopedia: Internal combustion engine”. Inventors.about.com. Архивирано изоригинала 21. 07. 2012. г. Приступљено28. 8. 2010. 
  10. ^„Private Tutor”. Infoplease.com. Архивирано изоригинала 15. 05. 2011. г. Приступљено28. 8. 2010. 
  11. ^Squires, Jess (2023-01-22).„High Explosive Violent Reaction (HEVR) — DOE Directives, Guidance, and Delegations”.www.directives.doe.gov (на језику: енглески).Архивирано из оригинала 2022-09-29. г. Приступљено2023-06-08. 
  12. ^„What’s the difference between an explosion and a detonation?”.www.lanl.gov. Приступљено2023-06-08. 
  13. ^Williams, F. A. (2018). Combustion theory. CRC Press.
  14. ^Landau, L. D. (1959). EM Lifshitz, Fluid Mechanics. Course of Theoretical Physics, 6.
  15. ^Linan, A., & Williams, F. A. (1993). Fundamental aspects of combustion.
  16. ^Zeldovich, I. A., Barenblatt, G. I., Librovich, V. B., & Makhviladze, G. M. (1985). Mathematical theory of combustion and explosions.
  17. ^абKöhler, J.; Meyer, R.; Homburg, A. Explosivstoffe, Zehnte vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim 2008,ISBN 978-3-527-32009-7.
  18. ^Tarver, C. M.; Chidester, S. K. (2004-02-09).„On the Violence of High Explosive Reactions” (на језику: енглески). 
  19. ^NFPA 68 Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting. National Fire Protection Association. 2018. стр. 5. 

Literatura

[уреди |уреди извор]
  • Fickett and Davis (1979).Detonation. Univ. California Press. 
  • Paul A. Tipler, Gene Mosca,Jenny Wagner (Hrsg.):Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. 7. Auflage. Springer Spektrum Fachverlag, Berlin/ Heidelberg 2015,ISBN978-3-642-54165-0.
  • Stephan Löhmer:Risikominimierung durch Brand- und Explosionsschutz. ETH Verlag, Zürich 1995,ISBN3-7281-2194-0.
  • Roy Bergdoll, Sebastian Breitenbach (2019),Die Roten Hefte, Heft 1 – Verbrennen und Löschen (на језику: немачки) (18 изд.), Stuttgart: Kohlhammer,ISBN 978-3-17-026968-2 
  • Prvoslav Trifunović, Rade Tokalić, Nenad Đukanović (2009): " Materijali u rudarstvu ", Rudarsko-geološki fakultet, Beograd

Spoljašnje veze

[уреди |уреди извор]
Нормативна контрола: ДржавнеУреди на Википодацима
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Deflagracija&oldid=28519492
Категорије:
Сакривене категорије:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp