الاحتراق


الاحتراق ، أو الاحتراق ، [ 1 ] هو تفاعل كيميائي طارد للحرارة ذو درجة حرارة عالية، يحدث بين الوقود (المختزل) والمؤكسد ، وعادةً ما يكون الأكسجين الجوي ، وينتج عنه نواتج مؤكسدة، غالباً ما تكون غازية، في خليط يُسمى الدخان . لا يؤدي الاحتراق دائماً إلى نشوب حريق ، لأن اللهب لا يُرى إلا عند تبخر المواد المحترقة، ولكن عندما يحدث ذلك، يُعد اللهب مؤشراً مميزاً للتفاعل. في حين أنه يجب توفير طاقة التنشيط لبدء الاحتراق (مثل استخدام عود ثقاب مشتعل لإشعال النار)، فإن حرارة اللهب قد توفر طاقة كافية لجعل التفاعل مستداماً ذاتياً. يُعرف علم دراسة الاحتراق باسم علم الاحتراق .
غالبًا ما يكون الاحتراق سلسلة معقدة من تفاعلات الجذور الحرة الأولية . تخضع أنواع الوقود الصلبة ، مثل الخشب والفحم ، أولًا لعملية تحلل حراري ماصة للحرارة لإنتاج وقود غازي ، يوفر احتراقه الحرارة اللازمة لإنتاج المزيد منه. غالبًا ما تكون حرارة الاحتراق عالية بما يكفي لإنتاج ضوء متوهج على شكل لهب أو توهج . مثال بسيط على ذلك هو احتراق الهيدروجين والأكسجين لإنتاج بخار الماء ، وهو تفاعل شائع الاستخدام في محركات الصواريخ . يُطلق هذا التفاعل 242 كيلوجول/مول من الحرارة ويقلل المحتوى الحراري تبعًا لذلك (عند ثبات درجة الحرارة والضغط).
يتطلب الاحتراق غير المحفز في الهواء درجات حرارة عالية نسبيًا. الاحتراق الكامل هو احتراق متكافئ بالنسبة للوقود، حيث لا يتبقى أي وقود، ومن الناحية المثالية، لا يتبقى أي مؤكسد. من الناحية الديناميكية الحرارية، يميل التوازن الكيميائي للاحتراق في الهواء بشكل كبير نحو النواتج. ومع ذلك، يكاد يكون من المستحيل تحقيق الاحتراق الكامل، لأنه لا يتم الوصول بالضرورة إلى التوازن الكيميائي، أو قد يحتوي على نواتج غير محترقة مثل أول أكسيد الكربون والهيدروجين وحتى الكربون ( السخام أو الرماد). وبالتالي، يكون الدخان الناتج عادةً سامًا ويحتوي على نواتج غير محترقة أو مؤكسدة جزئيًا. أي احتراق في درجات حرارة عالية في الهواء الجوي ، الذي يتكون من 78% نيتروجين ، سينتج عنه أيضًا كميات صغيرة من أكاسيد النيتروجين ، والتي يشار إليها عادةً باسم NOx ، لأن احتراق النيتروجين مفضل ديناميكيًا حراريًا عند درجات الحرارة العالية، وليس المنخفضة. نظرًا لأن الاحتراق نادرًا ما يكون نظيفًا، فقد يُشترط قانونًا تنظيف غاز الوقود أو استخدام المحولات الحفزية .
تحدث الحرائق بشكل طبيعي، بفعل الصواعق أو المواد البركانية . كان الاحتراق ( النار ) أول تفاعل كيميائي مُتحكم به اكتشفه الإنسان، في صورة نيران المخيمات والمواقد ، ولا يزال الطريقة الرئيسية لإنتاج الطاقة للبشرية. عادةً ما يكون الوقود هيدروجينًا ، أو هيدروكربونات ( مركب يحتوي على خليط من الهيدروجين والكربون)، أو مخاليط أكثر تعقيدًا مثل الخشب الذي يحتوي على هيدروكربونات مؤكسدة جزئيًا. تُستغل الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري كالفحم أو النفط ، أو من الوقود المتجدد كالحطب ، في استخدامات متنوعة كالطهي ، وإنتاج الكهرباء ، والتدفئة الصناعية أو المنزلية. كما يُعد الاحتراق حاليًا التفاعل الوحيد المستخدم لتشغيل الصواريخ . ويُستخدم أيضًا في حرق النفايات ، سواءً كانت خطرة أو غير خطرة.
تتميز المؤكسدات المستخدمة في الاحتراق بقدرة أكسدة عالية، وتشمل الأكسجين الجوي أو النقي ، والكلور ، والفلور ، وثلاثي فلوريد الكلور ، وأكسيد النيتروز ، وحمض النيتريك . فعلى سبيل المثال، يحترق الهيدروجين في الكلور مُنتجًا كلوريد الهيدروجين، مصحوبًا بانبعاث الحرارة والضوء، وهما من خصائص الاحتراق. وعلى الرغم من أن الاحتراق لا يُحفز عادةً، إلا أنه يمكن تحفيزه باستخدام البلاتين أو الفاناديوم ، كما هو الحال في عملية التلامس .
الأنواع
كامل وغير كامل
مكتمل

في الاحتراق الكامل، يحترق المتفاعل في وجود الأكسجين وينتج عنه عدد محدود من النواتج. فعند احتراق الهيدروكربون في وجود الأكسجين، ينتج عن التفاعل بشكل أساسي ثاني أكسيد الكربون والماء. وعند احتراق العناصر، تكون النواتج في الغالب هي الأكاسيد الأكثر شيوعًا. ينتج عن احتراق الكربون ثاني أكسيد الكربون ، وينتج عن احتراق الكبريت ثاني أكسيد الكبريت ، وينتج عن احتراق الحديد أكسيد الحديد الثلاثي . لا يُعتبر النيتروجين مادة قابلة للاحتراق عندما يكون الأكسجين هو المؤكسد . ومع ذلك، تنتج كميات صغيرة من أكاسيد النيتروجين المختلفة (التي يُشار إليها عادةً بـ NO).تتشكل الأنواع (x ) عندما يكون الهواء مؤكسدًا.
لا يُعدّ الاحتراق بالضرورة مُفضّلاً للوصول إلى أقصى درجة من الأكسدة، وقد يعتمد على درجة الحرارة. فعلى سبيل المثال، لا يُنتج ثالث أكسيد الكبريت كمياً من احتراق الكبريت. وتظهر أكاسيد النيتروجين بكميات كبيرة عند درجات حرارة أعلى من 1540 درجة مئوية (2800 درجة فهرنهايت) ، ويزداد إنتاجها عند درجات حرارة أعلى. كما أن كمية أكاسيد النيتروجين تعتمد على وفرة الأكسجين. [ 2 ]
في معظم التطبيقات الصناعية وفي الحرائق ، يُعد الهواء مصدر الأكسجين ( O2).2 ). في الهواء، يختلط كل مول من الأكسجين مع ما يقارب3.71 مول من النيتروجين. لا يشارك النيتروجين في الاحتراق، ولكن عند درجات الحرارة العالية، يتحول جزء منه إلى أكسيد النيتروجين (NO).x (معظمهاNO، مع كميات أقل بكثير منNO٢ ) من جهة أخرى، عندما لا يكون الأكسجين كافيًا لاحتراق الوقود احتراقًا كاملًا، يتحول جزء من كربون الوقود إلىأول أكسيد الكربون، بينما يبقى جزء من الهيدروجين دون تفاعل. لذا، تتطلب مجموعة المعادلات الكاملة لاحتراق الهيدروكربون في الهواء حسابًا إضافيًا لتوزيع الأكسجين بين الكربون والهيدروجين في الوقود.
تُعرف كمية الهواء اللازمة للاحتراق الكامل باسم "الهواء النظري" أو "الهواء المتكافئ". [ 3 ] أما كمية الهواء الزائدة عن هذه القيمة واللازمة فعليًا للاحتراق الأمثل فتُعرف باسم "الهواء الزائد"، وتتراوح نسبتها من 5% في غلايات الغاز الطبيعي، إلى 40% في فحم الأنثراسيت ، إلى 300% في التوربينات الغازية . [ 4 ]
غير مكتمل
يحدث الاحتراق غير الكامل عندما لا يتوفر الأكسجين بكمية كافية لإتمام تفاعل الوقود وإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء. [ 5 ] ويحدث أيضًا عند إخماد الاحتراق بواسطة مُشتِّت حراري، مثل سطح صلب أو مصيدة لهب. وكما هو الحال في الاحتراق الكامل، ينتج الماء في الاحتراق غير الكامل، إلا أنه ينتج الكربون وأول أكسيد الكربون بدلًا من ثاني أكسيد الكربون.
بالنسبة لمعظم أنواع الوقود، مثل زيت الديزل والفحم والخشب، تحدث عملية التحلل الحراري قبل الاحتراق. في حالة الاحتراق غير الكامل، تبقى نواتج التحلل الحراري غير محترقة وتلوث الدخان بجزيئات وغازات ضارة. كما تُشكل المركبات المؤكسدة جزئيًا مصدر قلق؛ إذ يمكن أن ينتج عن الأكسدة الجزئية للإيثانول مادة الأسيتالديهايد الضارة ، ويمكن أن ينتج عن الكربون غاز أول أكسيد الكربون السام.
يمكن لتصاميم أجهزة الاحتراق تحسين جودة الاحتراق، مثل الشعلات ومحركات الاحتراق الداخلي . ويمكن تحقيق تحسينات إضافية باستخدام أجهزة الاحتراق اللاحق التحفيزية (مثل المحولات الحفزية ) أو ببساطة عن طريق إعادة جزء من غازات العادم إلى عملية الاحتراق. وتُعدّ هذه الأجهزة إلزامية بموجب التشريعات البيئية للسيارات في معظم البلدان. وقد تكون ضرورية لتمكين أجهزة الاحتراق الكبيرة، مثل محطات الطاقة الحرارية ، من الوصول إلى معايير الانبعاثات القانونية .
يمكن قياس درجة الاحتراق وتحليلها باستخدام أجهزة اختبار متخصصة. يستخدم فنيو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، ورجال الإطفاء، والمهندسون ، أجهزة تحليل الاحتراق لاختبار كفاءة الموقد أثناء عملية الاحتراق. كما يمكن قياس كفاءة محرك الاحتراق الداخلي بهذه الطريقة، وتستخدم بعض الولايات الأمريكية والبلديات المحلية تحليل الاحتراق لتحديد وتقييم كفاءة المركبات على الطرق اليوم.
يُعدّ أول أكسيد الكربون أحد نواتج الاحتراق غير الكامل. [ 6 ] ينتج عن تكوّن أول أكسيد الكربون حرارة أقل من تكوّن ثاني أكسيد الكربون، لذا يُفضّل الاحتراق الكامل، لا سيما وأنّ أول أكسيد الكربون غاز سام. عند استنشاقه، يحلّ أول أكسيد الكربون محلّ الأكسجين ويتحد مع جزء من الهيموجلوبين في الدم، مما يجعله غير قادر على نقل الأكسجين. [ 7 ]
المشاكل المرتبطة بالاحتراق غير الكامل
المشاكل البيئية
تتحد هذه الأكاسيد مع الماء والأكسجين في الغلاف الجوي، مُكَوِّنةً حمض النيتريك وحمض الكبريتيك ، اللذين يعودان إلى سطح الأرض على شكل ترسبات حمضية، أو ما يُعرف بـ"المطر الحمضي". تُلحق الترسبات الحمضية الضرر بالكائنات المائية وتُؤدي إلى موت الأشجار. ونظرًا لتكوينها بعض العناصر الغذائية التي يصعب على النباتات امتصاصها، مثل الكالسيوم والفوسفور، فإنها تُقلل من إنتاجية النظام البيئي والمزارع. ومن المشاكل الأخرى المرتبطة بأكاسيد النيتروجين أنها ، إلى جانب الملوثات الهيدروكربونية ، تُساهم في تكوين الأوزون على مستوى سطح الأرض ، وهو مُكوِّن رئيسي للضباب الدخاني. [ 8 ]
مشاكل الصحة البشرية
يُسبب استنشاق أول أكسيد الكربون الصداع والدوار والقيء والغثيان. وإذا ارتفعت مستويات أول أكسيد الكربون بشكل كبير، يفقد الإنسان وعيه أو يموت. ويرتبط التعرض لمستويات متوسطة وعالية من أول أكسيد الكربون لفترات طويلة بزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب. وقد يُعاني الناجون من التسمم الحاد بأول أكسيد الكربون من مشاكل صحية طويلة الأمد. [ 9 ] يمتص الجسم أول أكسيد الكربون من الهواء في الرئتين، حيث يرتبط بالهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء، مما يُقلل من قدرة هذه الخلايا على نقل الأكسجين إلى جميع أنحاء الجسم.
متوهج
الاحتراق البطيء هو شكل بطيء من الاحتراق، منخفض الحرارة، وغير لهبي، ويستمر بفعل الحرارة المنبعثة عندما يهاجم الأكسجين سطح الوقود في حالته المكثفة. وهو عادةً تفاعل احتراق غير كامل. تشمل المواد الصلبة التي يمكن أن تستمر فيها عملية الاحتراق البطيء: الفحم، والسليلوز ، والخشب ، والقطن ، والتبغ ، والخث ، والتربة العضوية ، والدبال ، والرغوات الاصطناعية، والبوليمرات المتفحمة (بما في ذلك رغوة البولي يوريثان )، والغبار . من الأمثلة الشائعة على ظاهرة الاحتراق البطيء: بدء حرائق المنازل على الأثاث المنجد بفعل مصادر حرارة ضعيفة (مثل سيجارة أو سلك كهربائي قصير الدائرة)، والاحتراق المستمر للكتلة الحيوية خلف جبهات اللهب في حرائق الغابات .
تلقائي
الاحتراق التلقائي هو نوع من الاحتراق يحدث عن طريق التسخين الذاتي (ارتفاع درجة الحرارة نتيجة تفاعلات داخلية طاردة للحرارة )، يليه تسارع حراري (تسخين ذاتي يتسارع بسرعة إلى درجات حرارة عالية)، وأخيرًا الاشتعال. على سبيل المثال، يشتعل الفوسفور تلقائيًا في درجة حرارة الغرفة دون الحاجة إلى تسخينه. ويمكن للمواد العضوية التي تخضع للتسميد البكتيري أن تولد حرارة كافية للوصول إلى نقطة الاحتراق. [ 10 ]
مضطرب
يُعد الاحتراق الذي ينتج عنه لهب مضطرب هو الأكثر استخدامًا في التطبيقات الصناعية (مثل التوربينات الغازية ومحركات البنزين وما إلى ذلك) لأن الاضطراب يساعد في عملية الخلط بين الوقود والمؤكسد .
انعدام الجاذبية

يشير مصطلح "الجاذبية الصغرى" إلى حالة جاذبية "منخفضة" (أي "صغرى" بمعنى "صغيرة" وليس بالضرورة جزءًا من مليون من جاذبية الأرض العادية)، بحيث يُعتبر تأثير الطفو على العمليات الفيزيائية ضئيلاً مقارنةً بعمليات التدفق الأخرى الموجودة في الجاذبية العادية. في مثل هذه البيئة، قد تختلف ديناميكيات النقل الحراري والتدفق اختلافًا كبيرًا عما هي عليه في ظروف الجاذبية العادية (على سبيل المثال، يتخذ لهب الشمعة شكل كرة [ 11 ] ). تُسهم أبحاث الاحتراق في الجاذبية الصغرى في فهم مجموعة واسعة من الجوانب ذات الصلة ببيئة المركبة الفضائية (مثل ديناميكيات الحرائق المتعلقة بسلامة الطاقم في محطة الفضاء الدولية ) والظروف الأرضية (مثل ديناميكيات احتراق القطرات للمساعدة في تطوير مزيجات وقود جديدة لتحسين الاحتراق، وعمليات تصنيع المواد ، والإدارة الحرارية للأنظمة الإلكترونية ، وديناميكيات غليان التدفق متعدد الأطوار، وغيرها الكثير).
الاحتراق الصغير
تُعتبر عمليات الاحتراق التي تحدث في أحجام صغيرة جدًا احتراقًا دقيقًا . وتؤدي النسبة العالية بين مساحة السطح والحجم إلى زيادة فقدان الحرارة النوعية. وتلعب مسافة التبريد دورًا حيويًا في استقرار اللهب في غرف الاحتراق هذه .
المعادلات الكيميائية
الاحتراق المتكافئ للهيدروكربون في الأكسجين
بشكل عام، المعادلة الكيميائية للاحتراق المتكافئ للهيدروكربون في الأكسجين هي:
على سبيل المثال، الاحتراق المتكافئ للميثان في الأكسجين هو:
الاحتراق المتكافئ للهيدروكربون في الهواء
إذا حدث الاحتراق المتكافئ باستخدام الهواء كمصدر للأكسجين، فيمكن إضافة النيتروجين الموجود في الهواء ( غلاف الأرض الجوي ) إلى المعادلة (على الرغم من أنه لا يتفاعل) لإظهار التركيب المتكافئ للوقود في الهواء وتركيب غازات الاحتراق الناتجة. وباعتبار جميع المكونات غير الأكسجينية في الهواء نيتروجينًا، نحصل على نسبة "نيتروجين" إلى أكسجين تبلغ 3.77، أي (100% - O₂).2 ٪ /O2 % حيثO2 % تساوي 20.95% حجمًا:
أين.
على سبيل المثال، الاحتراق المتكافئ للميثان في الهواء هو:
التركيب المتكافئ للميثان في الهواء هو 1 / (1 + 2 + 7.54) = 9.49% حجمًا.
تفاعل الاحتراق المتكافئ لـ C α H β O γ في الهواء:
تفاعل الاحتراق المتكافئ لـ C α H β O γ S δ :
تفاعل الاحتراق المتكافئ لـ C α H β O γ N δ S ε :
تفاعل الاحتراق المتكافئ لـ C α H β O γ F δ :
منتجات الاحتراق النزرة
تبدأ مواد أخرى متنوعة بالظهور بكميات كبيرة في نواتج الاحتراق عندما تتجاوز درجة حرارة اللهب حوالي1600 كلفن . عند استخدام كمية زائدة من الهواء، قد يتأكسد النيتروجين إلى NO ، وبدرجة أقل بكثير، إلى NO₂.2. يتكون أولأكسيد الكربونتفاعلعدمتناسبثانيأكسيد الكربونوالهيدروجين.2 وOHتتكون عن طريق عدم تناسبH2O.
على سبيل المثال، عندما يتم حرق 1 مول من البروبان مع28.6 مول من الهواء (120% من الكمية المتكافئة)، تحتوي نواتج الاحتراق على 3.3% من الأكسجين2. فيعند درجة حرارة 1400 كلفن ، تحتوي نواتج الاحتراق المتوازنة على 0.03% من أكسيد النيتروجين و0.002% من جذر الهيدروكسيل .عند درجة حرارة 1800 كلفن ، تحتوي نواتج الاحتراق على 0.17% من أكسيد النيتروجين ، و0.05% من جذر الهيدروكسيل ، و0.01% من أول أكسيد الكربون ، و0.004% من الهيدروجين.2. [ 12 ]
تُشغَّل محركات الديزل بكمية زائدة من الأكسجين لاحتراق الجسيمات الصغيرة التي تتشكل عادةً عند استخدام كمية مكافئة من الأكسجين، مما ينتج عنه بالضرورة انبعاثات أكاسيد النيتروجين . وتفرض كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي حدودًا على انبعاثات أكاسيد النيتروجين من المركبات، الأمر الذي يستلزم استخدام محولات حفزية خاصة أو معالجة العادم باليوريا (انظر سائل عادم الديزل ).
احتراق غير كامل للهيدروكربون في الأكسجين
ينتج عن الاحتراق غير الكامل (الجزئي) للهيدروكربون مع الأكسجين خليط غازي يحتوي بشكل رئيسي على أول أكسيد الكربون2 ،CO،H2O،وH٢. تُحضّر هذه الخلائط الغازية عادةً لاستخدامها كأجواء واقية في المعالجةالحراريةللمعادن وفيعملية الكربنة الغازية. [ ١٣ ] معادلة التفاعل العامة للاحتراق غير الكامللمولمن الهيدروكربون في الأكسجين هي:
عندما تنخفض قيمة z إلى أقل من 50% تقريبًا من القيمة القياسية، CH4 يمكن أن يصبح منتج احتراق مهم؛ عندماzإلى أقل من 35٪ تقريبًا من القيمة المتكافئة،قد يصبحالكربون
يمكن حساب نواتج الاحتراق غير الكامل باستخدام موازنة المواد ، مع افتراض وصول نواتج الاحتراق إلى حالة التوازن . [ 14 ] [ 15 ] على سبيل المثال، في احتراق مول واحد من البروبان ( C3 ساعات8 ) مع أربعة مولات منO٢ ، تتكون سبعة مولات من غاز الاحتراق، وقيمةzتساوي ٨٠٪ من القيمة القياسية. معادلات التوازن العنصري الثلاثة هي:
- الكربون:
- هيدروجين:
- الأكسجين:
لا تكفي هذه المعادلات الثلاث وحدها لحساب تركيب غاز الاحتراق. ومع ذلك، عند وضع التوازن، يعطي تفاعل تحويل الماء إلى غاز معادلة أخرى:
- ؛
على سبيل المثال، فيعند درجة حرارة 1200 كلفن، تكون قيمة ثابت التوازن (K eq) هي 0.728. [ 16 ] وبحل المعادلة، نجد أن غاز الاحتراق يتكون من 42.4% ماء (H₂O ) ، و29.0% ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) ، و14.7% هيدروجين (H₂).2 ، و13.9%ثاني أكسيد الكربون. يصبح الكربون طورًا مستقرًا عند1200 كلفن وضغط جوي واحد عندما تكون قيمة z أقل من 30% من القيمة المتكافئة، وعند هذه النقطة تحتوي نواتج الاحتراق على أكثر من 98% من الهيدروجين.2 وCOوحوالي 0.5٪CH4 .
تُسمى المواد التي تخضع للاحتراق بالوقود . ومن أكثر الأمثلة شيوعاً الغاز الطبيعي، والبروبان، والكيروسين ، والديزل ، والبنزين، والفحم النباتي، والفحم الحجري، والخشب، وما إلى ذلك.
الوقود السائل
يحدث احتراق الوقود السائل في جو مؤكسد في الحالة الغازية. فالبخار هو الذي يحترق، وليس السائل. لذلك، لا يشتعل السائل عادةً إلا عند درجة حرارة معينة تُعرف بنقطة الوميض . نقطة الوميض للوقود السائل هي أدنى درجة حرارة يمكن عندها أن يُكوّن مزيجًا قابلاً للاشتعال مع الهواء. وهي أدنى درجة حرارة يتوفر عندها ما يكفي من الوقود المتبخر في الهواء لبدء الاحتراق.
الوقود الغازي
قد يحدث احتراق الوقود الغازي من خلال أحد أربعة أنواع مميزة من الاحتراق: اللهب الانتشار ، واللهب المختلط مسبقًا ، وجبهة التفاعل الذاتي الاشتعال ، أو الانفجار . [ 17 ] يعتمد نوع الاحتراق الفعلي على درجة اختلاط الوقود والمؤكسد قبل التسخين: على سبيل المثال، يتشكل اللهب الانتشار إذا كان الوقود والمؤكسد منفصلين في البداية، بينما يتشكل اللهب المختلط مسبقًا في غير ذلك. وبالمثل، يعتمد نوع الاحتراق أيضًا على الضغط: فالانفجار، على سبيل المثال، هو جبهة تفاعل ذاتي الاشتعال مقترنة بموجة صدمية قوية، مما يمنحه ذروة الضغط العالية وسرعة الانفجار العالية . [ 17 ]
الوقود الصلب

تتكون عملية الاحتراق من ثلاث مراحل متميزة نسبياً ولكنها متداخلة:
- مرحلة التسخين المسبق ، حيث يتم تسخين الوقود غير المحترق إلى درجة اشتعاله ثم إلى درجة احتراقه . تبدأ الغازات القابلة للاشتعال بالانطلاق في عملية مشابهة للتقطير الجاف .
- مرحلة التقطير أو المرحلة الغازية ، حيث يتم إشعال مزيج الغازات القابلة للاشتعال المتصاعدة مع الأكسجين. وتُنتج الطاقة على شكل حرارة وضوء. وغالبًا ما تكون ألسنة اللهب مرئية. ويحافظ انتقال الحرارة من الاحتراق إلى المادة الصلبة على انبعاث الأبخرة القابلة للاشتعال.
- مرحلة الفحم أو المرحلة الصلبة ، عندما يكون ناتج الغازات القابلة للاشتعال من المادة منخفضًا جدًا بحيث لا يسمح باستمرار وجود اللهب، ولا يحترق الوقود المتفحم بسرعة، بل يتوهج فقط، ثم يتوهج ببطء في وقت لاحق .
إدارة الاحتراق
تتطلب عملية التسخين الفعالة استعادة أكبر قدر ممكن من حرارة احتراق الوقود في المادة المراد معالجتها. [ 18 ] [ 19 ] توجد عدة مصادر لفقدان الحرارة أثناء عملية التسخين. عادةً، يكون الفقدان الرئيسي هو الحرارة المحسوسة الخارجة مع الغازات المنبعثة (أي غازات المداخن ). تشير درجة حرارة وكمية الغازات المنبعثة إلى محتواها الحراري ( الإنثالبي )، لذا فإن الحفاظ على كمية منخفضة منها يقلل من فقد الحرارة.
في فرن مثالي، يتطابق تدفق هواء الاحتراق مع تدفق الوقود، مما يمنح كل جزيء وقود الكمية الدقيقة من الأكسجين اللازمة للاحتراق الكامل. مع ذلك، في الواقع، لا يسير الاحتراق بهذه الطريقة المثالية. يتبقى وقود غير محترق (عادةً أول أكسيد الكربون والهيدروجين ).٢ ) يمثل خروج الغازات من النظام خسارة في القيمة الحرارية (بالإضافة إلى كونه خطرًا على السلامة). ولأن المواد القابلة للاحتراق غير مرغوب فيها في الغازات المنبعثة، بينما لا يمثل وجود الأكسجين غير المتفاعل فيها سوى الحد الأدنى من المخاوف المتعلقة بالسلامة والبيئة، فإن المبدأ الأول لإدارة الاحتراق هو توفير كمية من الأكسجين تفوق الكمية النظرية اللازمة لضمان احتراق كل الوقود. بالنسبة للميثان (CH4).4 ) على سبيل المثال، يتطلب الاحتراق أكثر بقليل من جزيئين من الأكسجين.
أما المبدأ الثاني لإدارة الاحتراق، فهو عدم استخدام كمية زائدة من الأكسجين. ويتطلب تحديد الكمية المناسبة من الأكسجين ثلاثة أنواع من القياسات: أولًا، التحكم الفعال في تدفق الهواء والوقود؛ ثانيًا، قياس نسبة الأكسجين في الغازات المنبعثة؛ وثالثًا، قياس تركيز المواد القابلة للاحتراق في الغازات المنبعثة. ولكل عملية تسخين، توجد حالة مثلى تُحقق أقل قدر من فقدان الحرارة في الغازات المنبعثة مع مستويات مقبولة من تركيز المواد القابلة للاحتراق. ويُحقق تقليل الأكسجين الزائد فائدة إضافية: فعند درجة حرارة معينة للغازات المنبعثة، يكون مستوى أكاسيد النيتروجين في أدنى مستوياته عندما يكون الأكسجين الزائد في أدنى مستوياته. [ 2 ]
يتم تعزيز الالتزام بهذين المبدأين من خلال إجراء موازنات للمواد والحرارة في عملية الاحتراق. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] تربط موازنة المواد نسبة الهواء إلى الوقود بنسبة الأكسجين بشكل مباشر.٢ في غاز الاحتراق. تربط موازنة الحرارة بين الحرارة المتاحة للشحنة وصافي الحرارة الكلي الناتج عن احتراق الوقود. [ ٢٤ ] [ ٢٥ ] يمكن إجراء موازنات إضافية للمواد والحرارة لتحديد الميزة الحرارية الناتجة عن التسخين المسبق لهواء الاحتراق، [ ٢٦ ] [ ٢٧ ] أو إثرائه بالأكسجين. [ ٢٨ ] [ ٢٩ ]
آلية التفاعل
يُعدّ الاحتراق في الأكسجين تفاعلًا متسلسلًا تشارك فيه العديد من الوسائط الجذرية المختلفة . يُعزى ارتفاع الطاقة اللازمة لبدء التفاعل إلى البنية غير المألوفة لجزيء الأكسجين الجزيئي . تكون أدنى طاقة لجزيء الأكسجين الجزيئي عبارة عن جذر ثنائي مستقر وغير نشط نسبيًا في حالة دوران ثلاثي . يمكن وصف الرابطة بثلاثة أزواج من الإلكترونات الرابطة وإلكترونين مضادين للرابطة، مع اصطفاف دورانيهما ، بحيث يكون للجزيء زخم زاوي كلي غير صفري. من ناحية أخرى، تكون معظم أنواع الوقود في حالة أحادية، مع دوران مزدوج وزخم زاوي كلي صفري. يُعدّ التفاعل بين هاتين الحالتين، من الناحية الكمومية، " انتقالًا ممنوعًا "، أي أنه ممكن باحتمالية منخفضة جدًا. لبدء الاحتراق، يلزم توفير طاقة لإجبار الأكسجين الجزيئي على الانتقال إلى حالة دوران مزدوج، أو الأكسجين الأحادي . هذا الوسيط شديد التفاعل. تُزوّد الطاقة على شكل حرارة ، ثم يُنتج التفاعل حرارة إضافية، مما يسمح له بالاستمرار.
يُعتقد أن احتراق الهيدروكربونات يبدأ بانتزاع ذرة هيدروجين (وليس بروتون) من الوقود إلى الأكسجين، مُنتجًا جذر هيدروبيروكسيد (HOO). يتفاعل هذا الجذر لاحقًا مُنتجًا هيدروبيروكسيدات، والتي تتحلل بدورها مُنتجةً جذور هيدروكسيل . توجد مجموعة متنوعة من هذه العمليات التي تُنتج جذور الوقود والجذور المؤكسدة. تشمل الأنواع المؤكسدة الأكسجين الأحادي، والهيدروكسيل، والأكسجين أحادي الذرة، والهيدروبيروكسيل . هذه المركبات الوسيطة قصيرة العمر ولا يُمكن عزلها. مع ذلك، فإن المركبات الوسيطة غير الجذرية مستقرة وتُنتج في الاحتراق غير الكامل. مثال على ذلك الأسيتالدهيد الناتج عن احتراق الإيثانول . يُعد أول أكسيد الكربون، وهو مركب وسيط في احتراق الكربون والهيدروكربونات ، ذا أهمية خاصة لأنه غاز سام ، ولكنه أيضًا ذو فائدة اقتصادية لإنتاج غاز التخليق .
تخضع أنواع الوقود الصلبة والسائلة الثقيلة أيضاً لعدد كبير من تفاعلات التحلل الحراري التي تُنتج وقوداً غازياً أكثر قابلية للأكسدة. هذه التفاعلات ماصة للحرارة وتتطلب مدخلات طاقة ثابتة من تفاعلات الاحتراق الجارية. يؤدي نقص الأكسجين أو غيره من الظروف غير الملائمة إلى انبعاث نواتج التحلل الحراري الضارة والمسرطنة على شكل دخان أسود كثيف.
معدل الاحتراق هو كمية المادة التي تخضع للاحتراق خلال فترة زمنية محددة. ويمكن التعبير عنه بالجرام في الثانية (جم/ث) أو بالكيلوجرام في الثانية (كجم/ث).
تتطلب الأوصاف التفصيلية لعمليات الاحتراق، من منظور الحركية الكيميائية، صياغة شبكات واسعة ومعقدة من التفاعلات الأولية. [ 30 ] على سبيل المثال، يتضمن احتراق الوقود الهيدروكربوني عادةً تفاعل مئات الأنواع الكيميائية وفقًا لآلاف التفاعلات.
لا يزال إدراج هذه الآليات ضمن حلول التدفق الحاسوبية يمثل مهمة بالغة الصعوبة، وذلك لسببين رئيسيين. أولًا، قد يكون عدد درجات الحرية (المتناسب مع عدد الأنواع الكيميائية) كبيرًا جدًا؛ ثانيًا، يُدخل حد المصدر الناتج عن التفاعلات عددًا كبيرًا من المقاييس الزمنية، مما يجعل النظام الديناميكي برمته قاسيًا. ونتيجة لذلك، سرعان ما تصبح المحاكاة العددية المباشرة للتدفقات التفاعلية المضطربة مع الوقود الثقيل غير قابلة للتطبيق حتى بالنسبة لأجهزة الحاسوب العملاقة الحديثة. [ 31 ]
لذا، تم ابتكار العديد من المنهجيات لتقليل تعقيد آليات الاحتراق دون اللجوء إلى مستويات تفصيلية عالية. ومن الأمثلة على ذلك:
- طريقة إعادة توزيع الاسترخاء (RRM) [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
- نهج التشعب الجوهري منخفض الأبعاد (ILDM) والمزيد من التطورات [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]
- طريقة منحنى الصورة المسبقة للحافة المتوازنة المقيدة بالثوابت. [ 39 ]
- بعض المناهج التباينية [ 40 ] [ 41 ]
- طريقة الاضطراب الفردي الحسابي (CSP) والتطورات اللاحقة. [ 42 ] [ 43 ]
- نهج التوازن المقيد المتحكم فيه بالمعدل (RCCE) ونهج التشعب شبه المتوازن (QEM). [ 44 ] [ 45 ]
- مخطط G. [ 46 ]
- طريقة الشبكات الثابتة (MIG). [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]
النمذجة الحركية
يمكن استكشاف النمذجة الحركية للحصول على نظرة ثاقبة لآليات تفاعل التحلل الحراري في احتراق المواد المختلفة باستخدام التحليل الحراري الوزني على سبيل المثال . [ 50 ]
درجة حرارة

بافتراض ظروف احتراق مثالية، كالاحتراق الكامل في ظروف كظيمة (أي بدون فقدان أو اكتساب للحرارة)، يمكن تحديد درجة حرارة الاحتراق الكظيمة. وتستند الصيغة التي تُعطي هذه الدرجة إلى القانون الأول للديناميكا الحرارية ، مع الأخذ في الاعتبار أن حرارة الاحتراق تُستخدم بالكامل لتسخين الوقود، وهواء الاحتراق أو الأكسجين، وغازات نواتج الاحتراق (المعروفة باسم غازات المداخن ).
في حالة احتراق الوقود الأحفوري في الهواء، تعتمد درجة حرارة الاحتراق على كل ما يلي:
- القيمة الحرارية ؛
- نسبة الهواء إلى الوقود المتكافئة؛
- السعة الحرارية النوعية للوقود والهواء؛
- درجات حرارة الهواء ودرجة حرارة مدخل الوقود.
تزداد درجة حرارة الاحتراق الأديباتية (المعروفة أيضًا باسم درجة حرارة اللهب الأديباتية ) مع ارتفاع القيم الحرارية ودرجات حرارة الهواء الداخل والوقود ومع اقتراب نسب الهواء المتكافئة من الواحد.
في أغلب الأحيان، تتراوح درجات حرارة الاحتراق الأديباتي للفحم حول 2200 درجة مئوية (3992 درجة فهرنهايت) (للهواء الداخل والوقود عند درجات الحرارة المحيطة و لـ تبلغ درجة حرارة احتراق النفط حوالي 2150 درجة مئوية (3902 درجة فهرنهايت) والغاز الطبيعي حوالي 2000 درجة مئوية (3632 درجة فهرنهايت) . [ 51 ] [ 52 ]
في السخانات الصناعية التي تعمل بالوقود ، ومولدات البخار في محطات توليد الطاقة ، والتوربينات الكبيرة التي تعمل بالغاز ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا للتعبير عن استخدام هواء احتراق زائد عن الكمية المتكافئة هي نسبة هواء الاحتراق الزائد . على سبيل المثال، تعني نسبة 15% من هواء الاحتراق الزائد أنه يتم استخدام 15% من الهواء أكثر من الكمية المتكافئة المطلوبة.
عدم الاستقرار
تُعرف اضطرابات الاحتراق عادةً بتذبذبات الضغط العنيفة في غرفة الاحتراق. قد تصل شدة هذه التذبذبات إلى 180 ديسيبل، ويؤدي التعرض طويل الأمد لهذه الأحمال الدورية للضغط والحرارة إلى تقليل عمر مكونات المحرك. في الصواريخ، مثل صاروخ F1 المستخدم في برنامج ساتورن 5، أدت هذه الاضطرابات إلى أضرار جسيمة في غرفة الاحتراق والمكونات المحيطة بها. وقد تم حل هذه المشكلة بإعادة تصميم حاقن الوقود. في محركات النفث السائل، يمكن استخدام حجم القطرات وتوزيعها للحد من هذه الاضطرابات. تُعد اضطرابات الاحتراق مصدر قلق بالغ في محركات التوربينات الغازية الأرضية بسبب انبعاثات أكاسيد النيتروجين . ويميل المصممون إلى تشغيل المحرك بخليط وقود فقير، بنسبة تكافؤ أقل من 1، لخفض درجة حرارة الاحتراق وبالتالي تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين ؛ إلا أن تشغيل المحرك بخليط فقير يجعله عرضةً لاضطرابات الاحتراق.
معيار رايلي هو الأساس لتحليل عدم استقرار الاحتراق الحراري الصوتي ويتم تقييمه باستخدام مؤشر رايلي على مدار دورة واحدة من عدم الاستقرار [ 53 ].
حيث q' هو اضطراب معدل إطلاق الحرارة و p' هو تذبذب الضغط. [ 54 ] [ 55 ] عندما تكون تذبذبات إطلاق الحرارة متوافقة في الطور مع تذبذبات الضغط، يكون مؤشر رايلي موجبًا، وتكون شدة عدم الاستقرار الحراري الصوتي في أقصى حد لها. من ناحية أخرى، إذا كان مؤشر رايلي سالبًا، يحدث تخميد حراري صوتي. يشير معيار رايلي إلى أنه يمكن التحكم الأمثل في عدم الاستقرار الحراري الصوتي من خلال جعل تذبذبات إطلاق الحرارة متأخرة في الطور بمقدار 180 درجة عن تذبذبات الضغط عند نفس التردد. [ 56 ] [ 57 ] وهذا يقلل من مؤشر رايلي.
انظر أيضاً
مفاهيم ذات صلة | الآلات والمعدات الجمعيات العلمية والهندسية آخر |
مراجع
- ↑ المعنى العامي لكلمة "احتراق" هو الاحتراق المصحوب باللهب
- 1 2 تكوين أكاسيد النيتروجين . Alentecinc.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-09-2010.
- ↑ محطات الغلايات المركزية (تقرير). وزارة الجيش الأمريكي. 1989. ص. مسرد المصطلحات 26. TM 5-650.
- ↑ "مجموعة أدوات الهندسة: عمليات الاحتراق المثلى - الوقود مقابل الهواء الزائد" . 2003. تم الاطلاع عليه في 15 مايو 2023 .
- ↑ بارما، م.س.؛ سعيدور، ر. (2017). "مراجعة حول استخدام الطاقة في الغلايات، وتوفير الطاقة، وخفض الانبعاثات". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 79. إلسيفير: 970-983 . doi : 10.1016/j.rser.2017.05.187 .
- ↑ "عملية احتراق غير كاملة" .
- ↑ "الاحتراق يُظهر احتراقًا غير كامل" .
- ↑ ريدر، إليزابيث (25 فبراير 2014). "المشاكل البيئية المرتبطة بالاحتراق غير الكامل" . سياتل بي آي - التعليم .
- ↑ "التسمم بأول أكسيد الكربون" . 8 ديسمبر 2020.
- ↑ "عاصفة كاملة: ديناميكيات حرائق النشارة والوقاية منها" . Soilandmulchproducernews.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2018 .
- ↑ تاريخ مكوك الفضاء مير/العلوم/الجاذبية الصغرى/شعلة الشمعة في الجاذبية الصغرى (CFM) – MGBX . Spaceflight.nasa.gov (16-07-1999). تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-09-2010.
- ↑ بيل، كريستوفر دبليو؛ بيليسلي، إيف (8 مارس 2022). "إيكويليب-ويب" . مركز أبحاث الكيمياء الحرارية الحاسوبية، جامعة مونتريال للفنون التطبيقية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2023 .
- ↑ لجنة ASM المعنية بأجواء الأفران، أجواء الأفران والتحكم في الكربون ، ميتالز بارك، أوهايو [1964].
- ↑ "الأجواء الطاردة للحرارة" . التدفئة الصناعية : 22 يونيو 2013. مؤرشف من الأصل في 9 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑Exocalc
- ↑ "Reaction-Web" . Crct.polymtl.ca . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-07-2018 .
- 1 2 برادلي، د. (25-06-2009). "الاحتراق وتصميم وقود المحركات المستقبلي". وقائع مؤسسة المهندسين الميكانيكيين، الجزء ج: مجلة علوم الهندسة الميكانيكية . 223 (12): 2751-2765 . doi : 10.1243/09544062jmes1519 . S2CID 97218733 .
- ↑ "حساب حرارة احتراق الغاز الطبيعي" . التدفئة الصناعية : 28 سبتمبر 2012. مؤرشف من الأصل في 10 يوليو 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑حساب الحرارة
- ↑ "إجراء موازنة المواد" . التدفئة الصناعية : 20 نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑ماتبالك
- ↑ "تحقيق التوازن الحراري" . التدفئة الصناعية : 22 ديسمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑حساب كرة الحرارة
- ↑ "حرارة الاحتراق المتاحة" . التدفئة الصناعية : 22 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑حساب الحرارة المتاحة
- ↑ "تحقيق توازن النظام (الجزء 2)" . التدفئة الصناعية : 24 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑SysBalCalc2
- ↑ "تحقيق توازن النظام (الجزء 1)" . التدفئة الصناعية : 22 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑SysBalCalc
- ↑ لو، سي كيه (2006). فيزياء الاحتراق . كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-15421-5.
- ↑ غوسيس، د.؛ ماس، يو. (2011). نمذجة الاحتراق المضطرب . سبرينغر ساينس. ص 193-220 .
- ↑ تشيافازو، إليودورو؛ كارلين، إيليا (2011). "التبسيط التكيفي للأنظمة المعقدة متعددة المقاييس". مجلة الفيزياء E. 83 ( 3) 036706. arXiv : 1011.1618 . Bibcode : 2011PhRvE..83c6706C . doi : 10.1103/ PhysRevE.83.036706 . PMID 21517624. S2CID 7458232 .
- ↑ تشيافازو، إليودورو؛ أسيناري، بيترو؛ فيسكونتي، فيليبو (2011). "الحساب السريع لأنظمة الاحتراق متعددة المقاييس". معاملات الجمعية الملكية أ . 369 (1945): 2396-2404 . arXiv : 1011.3828 . Bibcode : 2011RSPTA.369.2396C . doi : 10.1098/rsta.2011.0026 . PMID : 21576153. S2CID : 14998597 .
- ↑ تشيافازو، إليودورو (2012). "تقريب الديناميكيات البطيئة والسريعة في الأنظمة الديناميكية متعددة المقاييس باستخدام طريقة إعادة توزيع الاسترخاء الخطية". مجلة الفيزياء الحاسوبية . 231 (4): 1751-1765 . arXiv : 1102.0730 . Bibcode : 2012JCoPh.231.1751C . doi : 10.1016/j.jcp.2011.11.007 . S2CID 16979409 .
- ↑ كوشكباغي، مهدي؛ فروزاكيس، إي. كريستوس؛ تشيافازو، إليودورو؛ بولوتشوس، كونستانتينوس؛ كارلين، إيليا (2014). "طريقة إعادة التوزيع للاسترخاء العالمي لتقليل حركية الاحتراق" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء الكيميائية . 141 (4): 044102. Bibcode : 2014JChPh.141d4102K . doi : 10.1063/1.4890368 . PMID: 25084876. S2CID : 1784716. مؤرشف ( PDF) من الأصل بتاريخ 9 أكتوبر 2022.
- ↑ ماس، يو.؛ بوب، إس. بي. (1992). "تبسيط الحركية الكيميائية: متعددات الأبعاد المنخفضة الجوهرية في فضاء التركيب". الاحتراق واللهب . 88 ( 3-4 ): 239-264 . Bibcode : 1992CoFl...88..239M . doi : 10.1016/0010-2180(92)90034-m .
- ↑ بايكوف، ف.؛ ماس، يو (2007). "توسيع مفهوم ILDM ليشمل مشعبات التفاعل والانتشار". نظرية الاحتراق والنمذجة . 11 (6): 839-862 . Bibcode : 2007CTM....11..839B . doi : 10.1080/13647830701242531 . S2CID 120624915 .
- ↑ نافي، ج.؛ ماس، يو. (2002). "خوارزمية عامة لتحسين نماذج الاحتراق المتكاملة". نظرية الاحتراق والنمذجة . 6 (4): 697-709 . رمز Bibcode : 2002CTM.....6..697N . doi : 10.1088/1364-7830/6/4/308 . S2CID 120269918 .
- ↑ رين، ز.؛ بوب، س.ب.؛ فلاديميرسكي، أ.؛ جوكنهايمر، ج.م. (2006). "طريقة منحنى الصورة المسبقة للحافة المتوازنة المقيدة الثابتة لتقليل أبعاد الحركية الكيميائية". مجلة الفيزياء الكيميائية . 124 (11): 114111. Bibcode : 2006JChPh.124k4111R . doi : 10.1063/1.2177243 . PMID 16555878 .
- ↑ ليبيدز، د. (2010). "مبادئ القيم القصوى المتعلقة بالإنتروبيا لتقليل نموذج الأنظمة الديناميكية المبددة" . إنتروبي . 12 (4): 706-719 . Bibcode : 2010Entrp..12..706L . doi : 10.3390/e12040706 .
- ↑ راينهارت، ف.؛ وينكلر، م.؛ ليبيدز، د. (112). "تقريب التشعبات بطيئة الجذب في الحركية الكيميائية باستخدام مناهج التحسين القائمة على المسار" ( ملف PDF) . مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 112 (8): 1712-1718 . رمز Bibcode : 2008JPCA..112.1712R . doi : 10.1021/jp0739925 . PMID 18247506. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2022-10-09.
- ↑ لام، إس إتش؛ غوسيس، دي. (1991). الاضطراب المفرد التقاربي والحسابي التقليدي لنمذجة الحركية المبسطة . برلين: سبرينغر.
- ↑ فالوراني، م.؛ غوسيس، د.؛ نجم، ح. ن. (2005). "تصحيحات الرتبة العليا في تقريب المشعبات منخفضة الأبعاد وبناء مسائل مبسطة باستخدام طريقة csp". مجلة الفيزياء الحاسوبية 209 (2): 754-786 . Bibcode : 2005JCoPh.209..754V . doi : 10.1016/j.jcp.2005.03.033 .
- ↑ كيك، جيه سي؛ جيليسبي، دي. (1971). "طريقة التوازن الجزئي المُتحكم في معدل التفاعل لمعالجة مخاليط الغازات المتفاعلة". الاحتراق واللهب . 17 (2): 237-241 . Bibcode : 1971CoFl...17..237K . doi : 10.1016/S0010-2180(71)80166-9 .
- ↑ تشيافازو، إليودورو؛ كارلين ، إيليا (2008). "خوارزمية الشبكة شبه المتوازنة: بناء هندسي لتقليل النموذج". مجلة الفيزياء الحاسوبية 227 (11): 5535-5560 . arXiv : 0704.2317 . Bibcode : 2008JCoPh.227.5535C . doi : 10.1016/j.jcp.2008.02.006 . S2CID 973322 .
- ↑ فالوراني، م.؛ باولوتشي، س. (2009). "مخطط G: إطار عمل لتقليل النموذج التكيفي متعدد المقاييس". مجلة الفيزياء الحاسوبية . 228 (13): 4665-4701 . Bibcode : 2009JCoPh.228.4665V . doi : 10.1016/j.jcp.2009.03.011 .
- ↑ تشيافازو، إليودورو؛ كارلين، إيليا؛ غوربان، ألكسندر (2010). "دور الديناميكا الحرارية في اختزال النموذج عند استخدام الشبكات الثابتة" (ملف PDF) . مجلة الاتصالات في الفيزياء الحاسوبية . 8 (4): 701-734 . رمز Bibcode : 2010CCoPh...8..701C . CiteSeerX 10.1.1.302.9316 . doi : 10.4208/cicp.030709.210110a . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 9 أكتوبر 2022.
- ↑ تشيافازو، إليودورو؛ كارلين، إيليا؛ فروزاكيس، كريستوس إي.؛ بولوتشوس، كونستانتينوس (2009). "طريقة الشبكة الثابتة لتقليل نموذج احتراق الهيدروجين". وقائع معهد الاحتراق . 32 (1): 519-526 . arXiv : 0712.2386 . Bibcode : 2009PComI..32..519C . doi : 10.1016/j.proci.2008.05.014 . S2CID 118484479 .
- ↑ تشيافازو، إليودورو؛ كارلين، إيليا؛ غوربان، ألكسندر؛ بولوشوس، كونستانتينوس (2010). "ربط تقنية اختزال النموذج بطريقة لاتيس بولتزمان لمحاكاة الاحتراق". الاحتراق واللهب . 157 (10): 1833-1849 . Bibcode : 2010CoFl..157.1833C . doi : 10.1016/j.combustflame.2010.06.009 . hdl : 2381/20404 .
- ↑ رييس، جيه إيه؛ كونيسا، جيه إيه؛ مارسيلا، إيه. (2001). "التحلل الحراري واحتراق إعادة تدوير الكرتون المغلف بالبولي إيثيلين: نموذج حركي وتحليل مطياف الكتلة". مجلة التحليل والتطبيق في التحلل الحراري . 58-59 : 747-763 . doi : 10.1016/S0165-2370(00)00123-6 .
- ↑ "درجة حرارة اللهب الأديباتية" . التدفئة الصناعية : 20 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
- ↑AFTCalc
- ↑ جون ويليام ستروت، البارون الثالث رايلي، حاصل على درجة الدكتوراه في العلوم، وزميل الجمعية الملكية، وزميل فخري في كلية ترينيتي، كامبريدج؛ "نظرية الصوت"، §322h، 1878:
- ↑ AA Putnam و WC Dennis (1953) "تذبذبات أنبوب الأرغن في أنبوب مملوء باللهب"، الندوة الرابعة (الدولية) حول الاحتراق ، معهد الاحتراق، ص 566-574.
- ↑ إي سي فرنانديز وإم في هيتور، "اللهب غير المستقر ومعيار رايلي" في إف. كوليك، وإم في هيتور، وجيه إتش وايتلو، محرران، الاحتراق غير المستقر (دوردريخت، هولندا: كلوير أكاديميك بابليشرز، 1996)، ص 4
- ↑ داولينج، أ.ب. (2000أ). "الدوامات والصوت واللهب - مزيج مدمر". المجلة الجوية للجمعية الملكية للملاحة الجوية
- ↑ كريستي، روبن إس إم؛ بيرنز، إيان إس؛ كامينسكي، كليمنس إف (2013). "استجابة درجة الحرارة للهب المختلط مسبقًا المضطرب والمُعرَّض للقوة الصوتية: تحديد تجريبي كمي". علوم وتكنولوجيا الاحتراق . 185 : 180-199 . doi : 10.1080/00102202.2012.714020 . S2CID 46039754 .
للمزيد من القراءة
- بوينسو، تييري؛ فينانت، دينيس (2012). الاحتراق النظري والرقمي ( الطبعة الثالثة). المركز الأوروبي للبحوث والتدريب المتقدم في الحوسبة العلمية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2011 .
- لاكنر، ماكسيميليان؛ وينتر، فرانز؛ أغاروال، أفيناش ك.، محرران. (2010). دليل الاحتراق، مجموعة من 5 مجلدات . وايلي-في سي إتش . رقم ISBN 978-3-527-32449-1أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 17 يناير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2010 .
- باوكال، تشارلز إي، محرر (1998). الاحتراق المعزز بالأكسجين . مطبعة سي آر سي .
- غلاسمان، إيرفين؛ يتر، ريتشارد. الاحتراق ( الطبعة الرابعة).
- تيرنز، ستيفن (2011). مقدمة في الاحتراق: المفاهيم والتطبيقات .
- راجلاند، كينيث دبليو؛ برايدن، كينيث إم. (2011). هندسة الاحتراق ( الطبعة الثانية).
- باوكال، تشارلز إي. الابن، محرر. (2013). "الاحتراق الصناعي". دليل جون زينك هاموورثي للاحتراق: مجموعة من ثلاثة مجلدات ( الطبعة الثانية).
- غاردينر، دبليو سي جونيور (2000). كيمياء الاحتراق في الطور الغازي ( طبعة منقحة).
- الاحتراق
- التفاعلات الكيميائية
