Всякий раз, когда вы видите что-то горящее, вы наблюдаете горение. Хотя может показаться заманчивым думать, что все горения одинаковы, в действительности существует несколько различных типов горения. Все сгорание требует топлива, источника тепла и кислорода.

Что такое определение горения?

Горение - это горение. Но что это значит? Более конкретно, определение горения - это химическая реакция, при которой энергия выделяется, когда топливо и кислород в воздухе смешиваются и подвергаются воздействию тепла. Существует много видов топлива: дерево, природный газ, бензин, дизельное топливо, этанол, биотопливо и другие. Изменение наличия топлива, кислорода или тепла может контролировать горение.

Вы можете наблюдать сгорание как пламя. На Земле пламя напоминает каплю слезы, потому что, когда он горит, воздух расширяется, и гравитация притягивает более холодный воздух к основанию пламени. Горячий воздух поднимается, и это пламя, которое вы видите. В условиях микрогравитации в космосе, например на Международной космической станции, горение все еще может происходить. Однако, это не будет похоже на пламя на Земле, потому что в микрогравитации нет восходящего потока горячего воздуха. Это создает странное, круглое, медленное пламя, но оно использует меньше кислорода и может гореть дольше, чем пламя на Земле. Ученые продолжают узнавать больше о том, как сгорание работает в космосе.

Продукты сгорания

Сжигание производит тепло, и другие виды продуктов образуются в зависимости от типа топлива, используемого при сгорании. Например, когда метан используется в качестве топлива, например, с природным газом, и окисляется, это приводит к основным продуктам углекислого газа и воды. Реакция горения также производит загрязняющие вещества. К этим видам продуктов сгорания относятся оксид азота, оксид углерода и сажа, которая в основном представляет собой углерод. Выхлоп - еще одно слово для газообразных продуктов сгорания, в то время как сажа - в основном твердая форма выхлопа.

Одним интересным фактом является то, что тепло, хотя и является продуктом сгорания, также необходимо для инициирования сгорания. Вырабатываемое тепло будет продолжать горение, и вы можете увидеть это в действии в дровяном камине.

Типы сгорания

Внутреннее сгорание является распространенным типом сгорания. Этот тип сгорания происходит внутри двигателя, поэтому этот тип двигателя называют «двигателем внутреннего сгорания». Большинство транспортных средств, которые вы увидите на дорогах, работают от внутреннего сгорания.

Дизельное сгорание включает распыление струй топлива в компрессионную систему отопления, которая зажигает и создает пламя.

Чистое сгорание дизельного топлива происходит аналогично обычному сгоранию дизельного топлива. Основное отличие заключается в том, что перед зажиганием происходит смешивание топлива и воздуха. В результате такого эффективного сгорания образуется меньше сажи, а также меньше загрязнений оксидом азота.

Воспламенение от сжатия однородного заряда (HCCI) - это усовершенствованная форма сгорания, которая работает при более низкой температуре. Перед сжатием топливо испаряется и смешивается с воздухом, а затем распыляется и нагревается компрессией. Этот тип сгорания считается высокоэффективным, поскольку он не дает сажи.

Низкотемпературное горение (LTC) представляет собой низкотемпературное беспламенное горение. Разбавленная топливно-воздушная смесь сжимается до ее самовозгорания. Разбавление топливной смеси означает, что требуется меньше топлива, что делает эту форму сгорания более эффективной, чем сгорание дизельного топлива. Другим преимуществом LTC является контроль времени самовоспламенения и скорости тепловыделения. Наличие более низкой температуры также означает, что двигатель не будет терять столько окружающей энергии. Двигатель может работать дольше и не будет стучать, как при искровом зажигании. Это может уменьшить шум двигателя и повреждения.

При сжигании разбавленного бензина используется предварительно смешанное топливо и воздух, который разбавляет двигатель. Топливо впрыскивается прямо в цилиндр двигателя, близко к свече зажигания, когда свеча зажигается. Это очень эффективный тип сгорания, который зависит от количества топлива, используемого для контроля нагрузки.

Типы двигателей?

Двигатель внутреннего сгорания является наиболее распространенным, с которым вы будете взаимодействовать ежедневно. Это наиболее распространенный вид двигателей в автомобилях. Его также называют поршневым двигателем. Сгорание происходит внутри двигателя, и газы, образующиеся при сгорании, перемещают поршни, которые поворачивают коленчатый вал и приводят в движение автомобиль.

Существует два подтипа двигателей внутреннего сгорания: бензин с искровым зажиганием и дизель с воспламенением от сжатия. Двигатели с искровым зажиганием смешивают топливо и воздух и нагнетают их в неподвижный цилиндр двигателя. Эта смесь сжимается и зажигается искрой. Образующиеся в результате этого продукты сгорания выталкивают поршни.

Рудольф Дизель изобрел двигатель с воспламенением от сжатия. Сегодня эти двигатели называются дизельными двигателями. Это другой вид двигателя внутреннего сгорания. Дизельные двигатели вызывают только воздух. Им не нужна система зажигания. Жидкое топливо затем распыляется в этот сжатый воздух, который нагревается и приводит к воспламенению. Дизельные двигатели обычно встречаются в больших грузовиках, строительной технике, кораблях и автобусах. Это связано с тем, что дизельные двигатели производят больший крутящий момент, что помогает перемещать тяжелые грузы, такие как грузовые автомобили. Дизельные двигатели гораздо чаще встречаются на автомобилях в Европе, чем в Америке, и более экономичны, чем обычные бензиновые двигатели. Одним из их недостатков является то, что они часто бывают шумными.

Другие типы двигателей включают реактивные двигатели и ракетные двигатели. Реактивные двигатели всасывают воздух с помощью вентилятора, и этот воздух сжимается компрессором, который вращается с высокой скоростью. Топливо распыляется на сжатый воздух, и искра зажигает его. Расширяющиеся газы выходят из двигателя, и самолет движется вперед с большой тягой.

Ракетные двигатели первоначально использовались в экспериментальных самолетах с ракетным двигателем. Они были использованы для преодоления звукового барьера и для преодоления ограничений скорости. Топливо и окислитель объединяются и поджигаются в камере сгорания. В результате взрыва выталкивает горячий воздух из сопла и обеспечивает тягу к автомобилю. Хотя этот процесс похож на реактивный двигатель, разница заключается в используемой жидкости. Струи используют воздух в качестве рабочей жидкости, тогда как ракеты используют выхлопные газы сгорания. Существует два вида ракетных двигателей: жидкие ракеты и твердые ракеты. Жидкие ракеты используют жидкие топлива, которые держатся отдельно, пока они не закачаны в камеру сгорания и не зажжены. Пропелленты твердой ракеты объединены в твердый цилиндр. Они не сгорят, пока не получат источник тепла.

Инженеры прилагают все усилия, чтобы сделать двигатели более эффективными. Новые методы генерирования более низких температур сгорания в сочетании с улучшенными двигателями предлагают большие перспективы. Более эффективный двигатель не будет выбрасывать в атмосферу Земли столько загрязняющих веществ, как оксид азота и твердые частицы. Эффективное сгорание означает также улучшенную экономию топлива для транспортных средств, экономя деньги водителя на насосе! Когда сгорание оптимизировано, и окружающая среда, и клиент получают выгоду.

Приблизительно 75 процентов энергии, которую используют люди, происходит от сгорания. В следующий раз, когда вы станете свидетелем пожара любого вида или будете наблюдать за транспортным средством или самолетом, рассмотрите определение сгорания и посмотрите, сможете ли вы угадать, какой тип сгорания происходит.