W atmosferach wybuchowych tryby spalania gazów palnych są kluczowe do zrozumienia. Obejmują one spalanie pod stałym ciśnieniem, spalanie w stałej objętości, deflagrację i detonację.
1. Spalanie pod stałym ciśnieniem:
Tryb ten występuje na otwartej przestrzeni, gdzie produkty spalania mogą się rozpraszaćutrzymując równowagę z ciśnieniem otoczenia. Jest to stabilny proces, wolny od fal ciśnienia, charakteryzujący się określoną prędkością spalania, która zależy od ilości dostarczanego paliwa i szybkości reakcji.
2. Eksplozja o stałej objętości:
Występując w sztywnym pojemniku, to idealne spalanie często rozpoczyna się lokalnie i rozprzestrzenia. W takim scenariuszu parametry wybuchu różnią się od siebie, co wymaga zastosowania podejścia stałej objętości. Zazwyczaj ciśnienie wybuchu może być 7-9 razy wyższe od ciśnienia początkowego dla mieszanin węglowodorów z powietrzem.
3. Deflagracja:
Obejmuje stopniowe przyspieszanie płomienia z powodu ograniczenia lub zakłócenia, co prowadzi do powstania fali ciśnienia. W odróżnieniu od spalania pod stałym ciśnieniem, fala ciśnienia i front płomienia poruszają się poddźwiękowo. Jest to powszechne zjawisko w eksplozjach przemysłowych, często wykazując złożoną strukturę fal i stref.
4. Detonacja:
Najbardziej intensywna forma wybuchu gazu, charakteryzująca się naddźwiękową reaktywną falą uderzeniową. W przypadku mieszanin węglowodorów z powietrzem prędkość detonacji i ciśnienie mogą być znacznie wyższe.
Zrozumienie tych trybów ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania eksplozjom. Deflagracja, w szczególności, może osłabić lub nasilić się do detonacji w pewnych warunkach, więc łagodzenie czynników, które mogą przyspieszyć rozprzestrzenianie się płomienia ma kluczowe znaczenie.