Deflagrācija pret detonāciju
Abi šie ir eksotermisko procesu veidi, kas notiek nedaudz atšķirīgā dabā. Termins “eksotermisks” attiecas uz enerģijas izdalīšanos apkārtējā vidē. Gan deflagrācija, gan detonācija ir veidi, kā siltuma un enerģijas plūsma tiek virzīta, rīkojoties ar degšanas reakcijām. Sadegšana ir “ķīmiska reakcija, kurā viela ātri reaģē ar skābekli, radot siltumu un gaismu” (kā norādīts Oksfordas ķīmijas vārdnīcā).
Deflagrācija
Vārds “deflagrācija” cēlies no latīņu valodas un burtiski nozīmē “nodegt”. Degot, degšanas reakcijas siltums tiek pārnests slānis pa slānim; no karstā slāņa līdz blakus esošajam aukstajam slānim, kas to padara karstu, un pēc tam no tā līdz aukstajam slānim, kas atrodas blakus tam. Tas izraisa aizdegšanos, un daudzus ugunsgrēkus mūsu ikdienas dzīvē izraisa šis siltuma pārneses process. Deflagrācijas ir no liesmām līdz neliela mēroga sprādzieniem. Tomēr parasti šeit izmantotā siltuma izplatīšanās metode ir samērā lēna un notiek ar zemākus skaņas ātrumus. Termins “zemskaņas” attiecas uz jebkuru ātrumu, kas ir lēnāks par skaņas ātrumu, un zemskaņas notikums būtībā notiek caur skaņas izplatīšanas vidi.
Sakarā ar samērā lēnu siltuma pārnesi, izšļakstīšanās bieži tiek kontrolēta un neizraisa pēkšņus un masīvus sprādzienus, kur papildus siltumam izdalās arī daudz gāzes spiediena. Tādēļ šis process tā drošības dēļ ir plaši izmantots daudzos iekšdedzes dzinējos. Arī ugunsgrēka pulvera aizdedzināšana, uguņošana, gāzes plīts iedegšana utt.
Turklāt šis process tika izmantots, lai nojauktu akmens alas kalnrūpniecības nozarē kā veselīgu alternatīvu augstas enerģijas sprāgstvielām, ņemot vērā relatīvo vieglumu kontrolēt procesu. Tomēr dažas pēkšņas īslaicīgas deflagrācijas var nodarīt kaitējumu īsā laikā izdalītā milzīgā enerģijas daudzuma un spiediena ietekmes dēļ. Šīs īslaicīgās deflagrācijas vairāk līdzinās detonācijām. Kad tas notiek iekšdedzes motoros, kur ideālā gadījumā notiek tas, kā notiek deflagrācijas process, motora klauvēšana notiek ar pēkšņām nolaišanās reizēm, un tas izraisa jaudas zudumu un pārmērīgu atsevišķu motora daļu sasilšanu.
Detonācija
Franču valodā vārds “detonācija” nozīmē “eksplodēt”. Šajā procesā siltums tiek pārnests caur triecienviļņu fronti, ko vada aiz aizmugures esoša augstas enerģijas eksotermiska reakcija, kas šajā gadījumā ir sadegšanas reakcija. Detonācija notiek virsskaņas ātrumā (ātrums ir lielāks nekā skaņas ātrums), un triecienviļņu frontes dēļ tā izraisa masīvu turbulenci izplatīšanās vidē, atbrīvojot lielu spiedienu kopā ar siltumu.
Pārsvarā bumbās un citās sprāgstvielās šī tehnika tiek izmantota kopš tās rašanās brīža, triecienviļņi caur medijiem pārvietojas ātrāk nekā parasts vilnis. Arī šoka viļņa ļoti virziena rakstura dēļ enerģija tiek atbrīvota vienā virzienā; parasti uz priekšu. Detonāciju izmanto arī citiem mazāk postošiem mērķiem, piemēram, pārklājumu uzklāšanai uz virsmas, vecu iekārtu tīrīšanai un lidmašīnu dzenāšanai.
Kāda ir atšķirība starp deflagrāciju un detonāciju?
• Deflagrācija nozīmē “izdegt”, savukārt detonācija nozīmē “eksplodēt”.
• Deflagrācija ir salīdzinoši lēns process, salīdzinot ar detonāciju, kas notiek virsskaņas ātrumā.
• Detonācija īsākā laikā atbrīvo vairāk enerģijas nekā deflagrācijas process.
• Siltuma un enerģijas izplatīšanās detonācijas procesā notiek ar triecienviļņu fronti, savukārt deflagrācijas procesā siltuma pārnese notiek, siltumam izplūstot no slāņa uz slāni barotnē.
• Detonācijas procesā papildus siltumam izdalās augstspiediena gāze, bet deflagrācijā galvenokārt izdalās siltums, kas spiedienā rada relatīvi mazāku izdalīšanos.
