دانلود پاورپوینت پارامتر های دینامیکی احتراق

اختصاصی از اینو دیدی دانلود پاورپوینت پارامتر های دینامیکی احتراق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دسته بندی : پاورپوینت 

نوع فایل:  ppt _ pptx

( قابلیت ویرایش )

---

 قسمتی از محتوی متن پاورپوینت : 

تعداد اسلاید : 25 صفحه

پارامتر های دینامیکی احتراق Dynamics Parameters of Combustion پارامتر های دینامیکی احتراق حدود شعله وری (Flammability Limits) حداقل دمای آغازش خود بخودی (Auto-Ignition Temperature) فاصله خاموشی (Quenching Distance) حداکثر درز ایمن تجربی (Maximum Experimental Safe Gap), MESG حداقل انرژی اشتعال ...
معیار های ویلیامز برای اشتعال و خاموشی شعله وری هنگامی ایجاد خواهد شد که حرارت کافی به یک لایه گاز با ضخامتی از مرتبه ضخامت شعله داده شود و دمای آن به دمای آدیاباتیک شعله برسد. نرخ آزاد شدن انرژی بوسیله واکنش های شیمیایی در داخل لایه باید تقریبا برابر نرخ افت حرارتی لایه بوسیله هدایت باشد.
فاصله خاموشی(Quenching Distance) وقتی شعله ها به درزهای کوچک می رسند معمولا خاموش می شوند.
کمترین فاصله بین دو صفحه، یا کمترین قطر یک لوله که شعله بدون خاموشی می تواند از آن عبور کند فاصله خاموشی نامیده می شود. یک روش تجربی برای تعیین قطر خاموشی این است که بعد از اینکه یک شعله پایدار ایجاد کردند، ناگهان جریان را قطع می کنند و بازگشت شعله (Flashback) را بررسی می کنند.
ضخامت شعله و فاصله خاموشی Flame Arrester حدود شعله وری شعله فقط در محدوده خاصی از نسبت اختلاط می تواند پایدار باشد این محدوده با استفاده از آزمایش استاندارد Coward & Jones به دست می آید.
آنچه شعله وری را تعیین می کند تقابل بین شدت آزاد شدن انرژی در اثر واکنش شیمیایی و نرخ اتلاف انرژی در اثر هدایت حرارتی به محیط می باشد.
تمام پارامتر های دینامیکی به نوعی تحت تاثیر این تقابل می باشند.
تاثیر جهت انتشار شعله و قطر لوله تاثیر قطر با توجه به اتلاف حرارت به محیط تحلیل می گردد.
برای انتشار رو به پایین محدوده کوچکتر است.
چرا؟
تاثیر خاموش کننده ها (suppressants) روی حدود شعله وری حداقل انرژی اشتعالMinimum Ignition Energy مفهوم حد اقل انرژی اشتعال مثال: حداقل انرژی یک جرقه شمع این مفهوم بخصوص در طراحی وسایل الکتریکی بسیار حیاتی است. اگر انرژی جرقه کمتر از این حد باشد حتی برای مخلوط استوکیومتری امکان اشتعال وجود ندارد. با افزایش دما حداقل انرژی لازم برای اشتعال کاهش می یابد.
وابستگی حداقل انرژی اشتعال به فشار مخلوط اولیه.
این پدیده از نظر ایمنی اهمیت زیادی دارد بخصوص در محل هایی که مقدار زیادی مواد قابل احتراق ذخیره شده باشد. این پدیده عامل کنترل کننده در احتراق موتور های دیزل می باشد.
زیرا پس از تزریق سوخت در دما و فشار بالا، بعداز یک زمان تاخیر کوتاه احتراق بصورت خود بخودی آغاز می شود.
همچنین در موتور های اشتعال جرقه ای بعد از حرکت شعله در نقاطی در مخلوط نسوخته ممکن است اشتعال خود بخودی آغاز شود که با عث کوبش (Knock) می گردد. در بسیاری دیگر از سیستم های احتراقی مانند توربین های گاز نیز ممکن است این پدیده بالا دست شعله اتفاق بیفتد.
انفجار در سیلوی گندم حدود شعله وری ممکن است با قدرت جرقه تغییر کند. این حدود باید با استفاده از جرقه های خیلی قوی بخصوص در نزدیکی مرزها تعیین گردند.
تاثیر جرقه روی حدود شعله وری آنچه شعله وری را تعیین می کند تقابل بین شدت آزاد شدن انرژی در اثر واکنش شیمیایی و نرخ اتلاف انرژی در اثر هدایت

  متن بالا فقط قسمتی از محتوی متن پاورپوینت میباشد،شما بعد از پرداخت آنلاین ، فایل را فورا دانلود نمایید 

---

  لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود پاورپوینت:  توجه فرمایید.

• در این مطلب، متن اسلاید های اولیه قرار داده شده است.
• به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید
• پس از پرداخت هزینه ،ارسال آنی پاورپوینت خرید شده ، به ادرس ایمیل شما و لینک دانلود فایل برای شما نمایش داده خواهد شد
• در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون بالا ،دلیل آن کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
• در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون پاورپوینت قرار نخواهند گرفت.
  
• هدف فروشگاه ایران پاورپوینت کمک به سیستم آموزشی و رفاه دانشجویان و علم آموزان میهن عزیزمان میباشد. 
  

---

دانلود فایل  پرداخت آنلاین 

تحقیق درمورد احتراق آتش

اختصاصی از اینو دیدی تحقیق درمورد احتراق آتش دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دسته بندی : فیزیک ،

فرمت فایل:   ( قابلیت ویرایش و آماده چاپ ) 

فروشگاه کتاب : مرجع فایل 

---

 قسمتی از محتوای متن ...

تعداد صفحات : 63 صفحه

عنوان : احتراق احتراق احتراق عبارت است از اکسیداسیون سریع مواد، همراه با آزاد شدن سریع انرژی.
یکی از تعاریف اکسیداسیون عبارت است از ترکیب شیمیایی یک ماده با اکسیژن.
تعریف دیگر اکسیداسیون چنین است: واکنش شیمیایی که شامل اکسیژن باشد، به طوریکه یک یا تعداد بیشتری از مواد با اکسیژن ترکیب شوند.
افروزش برای آغاز این فرآیند به یک منبع تولید گرما، مواد سوختی و هوا نیاز است.
مواد از نظر قابلیت شعله وری متفاوت اند و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در این موضوع مؤثر است.
مثلاً موادی که به شکل ورقه ای هستند، فوم ها و یا یک تکه پارچه خیلی ساده تر از بلوکهای ضخیم مواد جامد آتش می‌گیرند.
طبق تعریف، آغاز فرآیند سوختن را افروزش می‌نامند.
برای پایین آوردن قابلیت افروزش مواد در مقابل منابع کوچک تولید گرما می‌توان کارهایی انجام داد اما اینها لزوماً بر روی سرعت سوختن این مواد مؤثر نخواهد بود.
آتش (حریق) ساده ترین تعریف احتراق، چیزی است که به آن آتش اطلاق می‌شود و عبارت است از ترکیب شیمیایی سریع مواد با اکسیژن که هم نور و هم گرما تولید می‌کند.
شعله ور شدن (مشتعل شدن) و سوختن همراه با دود (سوختن سطحی) دو نوع احتراق هستند که ممکن است اتفاق بیفتند.
برای انجام شدن عمل احتراق باید یک اکسید کننده موجود باشد.
تقریباً همه آتشها با اکسیژن موجود در اتمسفر به عنوان عامل اکسیدکننده انجام می‌گیرد، اما اکسیدکننده های دیگری نیز موجود است.
بیشتر این اکسیدکننده ها زمانی که در معرض حرارت، فشار یا هر دوی آنها قرار می‌گیرند اکسیژن آزاد می‌کنند.
علاوه بر آن اکسیدکننده های دیگری نیز وجود دارد مثل هالوژنها (فلوئور، کلر، برم و ید) که احتراق را تقویت می‌نماید، اما در اینجا فقط احتراق با اکسیژن هوا مورد بحث است.
سوختن و بیشتر انفجارها، نمونه هایی از واکنشهای شیمیایی هستند که از آنها به عنوان آتش (حریق) نام برده می‌شود و در واقع واکنشهای شیمیایی هستند که شامل اکسیداسیون سریع مواد است.
با وجود این، سرعت این واکنشها ممکن است صدها یا هزاران مرتبه سریعتر از یک حریق باشد.
به عبارت ساده تر، سوختن واک

  متن بالا فقط تکه هایی از محتوی متن پاورپوینت میباشد که به صورت نمونه در این صفحه درج شدهاست.شما بعد از پرداخت آنلاین فایل را فورا دانلود نمایید 

---

  لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود مقاله :  توجه فرمایید.

• در این مطلب،محتوی متن اولیه قرار داده شده است.
• به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در ورد وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید.
• پس از پرداخت هزینه ،ارسال آنی مقاله یا تحقیق مورد نظر خرید شده ، به ادرس ایمیل شما و لینک دانلود فایل برای شما نمایش داده خواهد شد.
• در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون بالا ،دلیل آن کپی کردن این مطالب از داخل متن میباشد ودر فایل اصلی این ورد،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد.
• در صورتی که محتوی متن ورد داری جدول و یا عکس باشند در متون ورد قرار نخواهند گرفت.
• هدف اصلی فروشگاه ، کمک به سیستم آموزشی میباشد.

---

دانلود فایل   پرداخت آنلاین 

دانلود مقاله درمورد کاربرد معادلات پیوستگی مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه 12 ص

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله درمورد کاربرد معادلات پیوستگی مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه 12 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

موضوع تحقیق :کاربرد معادلات پیوستگی

تهیه کننده :علی فرودی

مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه

چکیده:

سوختهای دوپایه مواد همگنی هستند که از اختلاط نیتروسلولز و نیتروگلیسیرین (باجایگیری مولکول های نیتروگلیسرین روی زنجیره های مولکولی نیتروسلولز ) و اندکی افزودنی های دیگر بدست می آیند و یک مخلوط همگن را شکل می دهند. هر دو جزء اصلی سوختهای دوپایه قابل انفجار می باشند. در این نوع سوختهای جامد توزیع سوخت و اکسیدان کاملا" همگن و یکنواخت است، یعنی درکنار هر واحد ساختمانی از سوخت یک مولکول از اکسیدان می باشد تا فرآیند احتراق انجام گیرد. شرایط حاکم بر احتراق در ارتباط مستقیم با پارامترهایی مانند سرعت سوزش، انرژی سوخت و دمای نواحی احتراق می باشد. در این مقاله مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه بررسی می گردد تا ارتباط سرعت سوزش با فشار محفظه، دمای ناحیة FIZZ ZONE و مقدار انرژی سوخت مشخص گردد.

1- مقدمه

احتراق واکنش بین دو جزء سوخت و اکسید کننده است که با آزاد سازی انرژی همراه می باشد. در فرآیند احتراق، ناحیه ای از سوخت که در آن واکنش های شیمیایی رخ می دهد و با مصرف شدن مولکول های سوخت ( Reactant) مولکول های محصولات ناشی از احتراق  ( Product ) تولید می شوند، ناحیة شعله (جبهه شعله یا موج احتراقی Flame  front) نام دارد. در این ناحیه واکنش های سریع شیمیایی موجب آزاد شدن نور و حرارت می گردد.

فرآیند احتراق بر اساس نحوة شکل گیری شعلة آن، شامل دو نوع کلی زیر است :

· شعلة Premixed: در این شعله، مواد سوخت و اکسید کننده قبل از رسیدن به جبهه احتراق بطور کامل با یکدیگر مخلوط (حالت پیش مخلوط )می شوند.

· شعلة Diffusion: دراین شعله اجزاء در حین عبور از ناحیة شعله در یکدیگر منتشر و مخلوط می شوند.

سوختهای دوپایه از اجزاء نیتروسلولز و نیتروگلیسیرین تشکیل شده اند که به دلیل هموژن بودن آنها شعلة Premixed را ایجاد می کنند. کاربرد این سوختها از دهة 1940 میلادی توسعه یافته و تاکنون ادامه دارد.

از احتراق سوختهای دوپایه چند ناحیه احتراقی تشکیل می گردد که در شکل (1) نواحی مختلف حاصل از سوزش سوخت های دوپایه نشان داده شده است. در احتراق این نوع از سوختها پنج ناحیه جداگانه تشکیل می شود. که دوناحیه در فاز جامد وسه ناحیه آن در فاز گاز قرار دارد. نواحی فاز جامد عبارتند از ناحیه پیش گرم (Preheated  Zone) و ناحیه خمیری 

شکل1- نواحی احتراق در یک سوخت جامد دوپایه

(Foam Zone).  ناحیه پیش گرم در واقع همان ناحیه ای از فاز جامد ( سوخت) است که درمعرض غیر مستقیم حرارت ناشی از جبهة احتراق (‌شعله) قراردارد،  ولی هنوز جبهه شعله به آن نرسیده است، بنابراین این سطح هنوز هیچگونه فعل و انفعالی ندارد. ناحیه خمیری مرز بین فاز گاز وجامد است. جبهه شعله با پیشروی در این ناحیه سطح جامد را خمیری می کند، از مشخصات این ناحیه تجزیه سوخت وافزایش ناگهانی درجه حرارت آن است. تجزیه سوخت در این ناحیه با هم گسیختگی  انرژی زای باند    CO-NO2 شروع می شود و همزمان با این اتفاق تجزیه دیگر اجزاء نیز شروع شده و ترکیباتی از NO2 و NO از سطح درحال سوزش پدید می آید فرآیند تجزیه فوق غالباً - درناحیه احتراق – یک  فرآیند گرماز است.نواحی فاز گازی عبارتند از سه منطقة :  ناحیة  فیــز( Fizz zone )، ناحیه سیاه (Dark zone) و ناحیة لومینوس (Luminous zone). مهمترین ناحیه FIZZ ZONE می باشد که تغییر در آن معمولاً بیشترین تأثیر را بر خواص بالستیکی سوخت و انرژی آن دارد در این مقاله مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه پیشنهاد و ارتباط سرعت سوزش با فشار محفظه، دمای FIZZ ZONE و مقدار انرژی سوخت مشخص می گردد و انطباق آن با نتایج تجربی بررسی می شود. ]1[، ]2[، ]3[، ]7[

2- تحلیل تئوری احتراق سوختهای جامد

تحقیقات انجام شده روی احتراق سوختهای جامد باعث درک اتفاقاتی شده است که درفاز گاز و فازجامد روی سطح سوزش سوخت جامد انجام می گیرد.بر این اساس دو دیدگاه کلی در مورد سوختهای مرکب وجود دارد:

 در دیدگاه  اول از اثر فاز جامد روی احتراق سوخت جامد صرفنظر می گردد.

در دیدگاه دوم اثر فاز جامد به صورت جدی وارد مدلهای ریاضی شده است.

در دیدگاه اول فقط فاز گاز مد نظراست و صرفا" معادلات انرژی و بقای جرم حل می گردد ولی در دیدگاه دوم هم فاز جامد وهم فاز گاز مدل شده است و معادلات بقاء برای احتراق فاز جامد و گاز ابتدا خطی شده وسپس با اعمال شرایط مرزی مناسب حل می گردد. لازم به ذکر است که در تمام این معادلات برای  «نرخ پسروی سطح سوزش » از« قانون آرهنیوس»  استفاده می گردد، مدلهای فاز گازی می توانند روند سوزش  و پارامترهای وابسته به آن را پیش بینی کنند ولی  نمی توانند اثرات پارامترهائی چون «اثر ذرات ریز فلزی و توزیع آنها »را توجیه کنند، همچنین مدلهای فاز گازی نمی توانند اثرات پارامترهای زیر را پیش بینی کنند:

الف) اثر تغییر بایندر روی نرخ پسروی سطح درحال سوزش ( Changing the binder )

ب) دمای سطح در حال سوزش ( The surface temperature )  

ج) آزاد سازی انرژی فاز جامد ( Condensed phase heat release )

د) حساسیت نرخ سوزش به تغییرات دما ( Temperature sensitivity )

ه) اثر کاتالیست ها( The   effects  of catalysts ) 

و) تغییرات n بافشار (r  :  سرعت سوزش (نرخ پیشروی جبهة احتراق )که بصورت / است )

از سوی دیگر مدلهائی نیز که براساس فازجامد بنا شده است، قابلیت مدل سازی انرژی آزاد شده از فاز جامد و نیز حساسیت نرخ سوزش نسبت به دما و اثرات کاتالیست ها را دارند ولی نمی توانند بستگی سرعت پسروی سطح سوخت به فشار را توجیه کنند. Summerfield  و همکارانش در سال1960 مدلی بنام GRANULAR DIFFUSION FLAME ارائه کردند. در این مدل فرض بر آنست که حرارت لازم برای ادامه احتراق سطح درحال سوزش  از شعلة نفوذی (DIFFASION FLAME) روی مرز که از بخارات سوخت و اکسیدان ایجاد شده است به وجود می آید. سرعت احتراق با مکانیزم نفوذ درحین اختلاط بخارات سوخت و اکسیدکننده و واکنش همگن در فاز گاز مرتبط است. دراین مکان سطح سوزش خشک فرض می گردد.  رابطه ای که مطابق با این مدل برای نرخ سوزش استخراج می گردد عبارتست از : / که ثابت های نیمه تجربی a و b به « واکنش همگن درفاز گاز» و «نرخ نفوذ» مربوط است. این تئوری در مقادیر زیر 100 bar نتایج خوبی نشان می دهد.

3- معادلات حاکم بر احتراق سوخت های جامد

در این بخش سعی برآنست تا معادلات حاکم برمدل احتراق سوختهای جامد ارائه گردد به این منظور ابتدا یکسری فرضیات جهت ساده سازی ومدلسازی ریاضی انجام می گیرد که در زیربه آنها اشاره می شود:

الف) مسئله به صورت یک بعدی بررسی می گردد، احتراق فاز گاز به صورت آرام (LAMINAR ) فرض می شود، عمود برمقطع میدان جریان خواص ثابت فرض می شود، چون بررسی حالت گذرا که میدان جریان از آرام به متلاطم (TURBULENT) انتقال می یابد بسیار مشکل است .

ب) انتقال از فاز جامد به فاز گاز در یک صفحه انجام می شود.شکل (2)

دانلود مقاله کامل درباره احتراق در موتورهای اشتعال – جرقه ای ( بدون شکل )

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله کامل درباره احتراق در موتورهای اشتعال – جرقه ای ( بدون شکل ) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 54

احتراق در موتورهای اشتعال – جرقه ای

موتورهای اشتعال ( احتراق ) جرقه ای یا اتو

اصول کارکرد

این سیستم ، یک موتور احتراقی می باشد که با استفاده از اشتعال بیرونی ، انرژی موجود در سوخت ( بنزین ) را به انرژی جنبشی ( سینتیک ) تبدیل می کند .

این نوع موتورها برای کارکرد خود از یک مخلوط سوخت – هوا ( بر پایه بنزین یا گاز ) استفاده می کنند .

هنگامی که پیستون در داخل سیلندر به سمت پایین حرکت می کند مخلوط سوخت هوا به داخل سیلندر کشیده شده و هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند این مخلوط به صورت متراکم در می آید.

این مخلوط ، سپس در فواصل زمانی معین و توسط شمع ها ، جهت احتراق آماده می شود . گرمایی که در طی مرحله احتراق حاصل می شود باعث بالا رفتن فشار سیلندر گردیده و سپس پیستون باعث به حرکت درآمدن میل لنگ شده و در نتیجه این فعل و انفعال ، انرژی مکانیکی ( قدرت ) حاصل می گردد .

پس از هر مرحله احتراق کامل ، گازهای موجود از سیلندر خارج شده و مخلوط تازه ای از سوخت – هوا به داخل سیلندر کشیده ( وارد )می شود . در موتوراتومبیلها تبدیل گازها ( جابه جایی گازهای موجود ) بر اساس اصول چهار مرحله آغاز احتراق ( چهار حالت موتور ) و نیز حرکت میل لنگ که برای هر احتراق کاملی مورد نیاز می باشد ، صورت می گیرد . ( شکل 1 )

اصول کارکرد موتورهای چهار زمانه ای

موتورهای احتراقی چهار زمانه ای از سوپاپهایی جهت کنترل جریان گاز بهره می گیرند .

چهار حالت موتور عبارتند از :

حالت تنفس

حالت تراکم و جرقه

حالت انفجار

حالت تخلیه

-حالت تنفس

سوپاپ هوا ( ورودی ) : باز

سوپاپ دود ( خروجی ) : بسته

حرکت پیستون : به سمت پایین

احتراق : وجود ندارد .

حرکت رو به پایین پیستون باعث افزایش حجم مفید داخل سیلندر شده و بدین طریق مخلوط سوخت – هوای تازه از داخل سوپاپ ورودی ، وارد سیلندر می شود .

حالت تراکم و جرقه

سوپاپ هوا( ورودی ) : بسته

سوپاپ دود ( خروجی ) : بسته

حرکت پیستون : به سمت بالا

احتراق : فاز اشتعال اولیه

هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند باعث کاهش حجم مفید سیلندر شده و مخلوط سوخت – هوا را متراکم می کند .

درست چند لحظه قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا شمع بالای سیلندر جرقه زده و باعث احتراق مخلوط سوخت – هوا می شود .

نسبت تراکم توسط مقدار حجم سیلندر و حجم تراکم مطابق ذیل محاسبه می شود:

ε=( V n + Vc ) Vc

نسبت تراکم در خودروهای مختلف بستگی به طراحی موتور دارد .

افزایش نسبت تراکم در موتورهای احتراق داخلی ، باعث افزایش بازده گرمایی و مصرف سوخت می گردد .

به طور مثال افزایش نسبت تراکم از 6:1 به 8:1 باعث زیاد شدن بازده گرمایی به مقدار 12 درصد می گردد .

آزادی عمل در افزایش نسبت تراکم ، توسط عامل به نام « ضربه » ( یا پیش اشتعال ) محدود می شود . « ضربه » بر اثر فشار ناخواسته و احتراق کنترل نشده به وجود می آید . این عامل باعث به وجود آمدن خساراتی به موتور می شود .

سوختهای نامناسب و نیز شکل نامناسب محفظه احتراق باعث بوجود آمدن این پدیده در نسبت تراکم های بالاتر می شود .

-مرحله قدرت

سوپاپ هوا ( ورودی ) : بسته

سوپاپ دود ( خروجی ) : بسته

حرکت پیستون : به سمت بالا

احتراق : به صورت کامل انجام گرفته است .

دانلود مقاله کامل درباره احتراق (آتش)

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله کامل درباره احتراق (آتش) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :63

بخشی از متن مقاله

احتراق

احتراق عبارت است از اکسیداسیون سریع مواد، همراه با آزاد شدن سریع انرژی.

یکی از تعاریف اکسیداسیون عبارت است از ترکیب شیمیایی یک ماده با اکسیژن. تعریف دیگر اکسیداسیون چنین است: واکنش شیمیایی که شامل اکسیژن باشد، به طوریکه یک یا تعداد بیشتری از مواد با اکسیژن ترکیب شوند.

افروزش

برای آغاز این فرآیند به یک منبع تولید گرما، مواد سوختی و هوا نیاز است. مواد از نظر قابلیت شعله وری متفاوت اند و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در این موضوع مؤثر است. مثلاً موادی که به شکل ورقه ای هستند، فوم ها و یا یک تکه پارچه خیلی ساده تر از بلوکهای ضخیم مواد جامد آتش می‌گیرند. طبق تعریف، آغاز فرآیند سوختن را افروزش می‌نامند. برای پایین آوردن قابلیت افروزش مواد در مقابل منابع کوچک تولید گرما می‌توان کارهایی انجام داد اما اینها لزوماً بر روی سرعت سوختن این مواد مؤثر نخواهد بود.

آتش (حریق)

ساده ترین تعریف احتراق، چیزی است که به آن آتش اطلاق می‌شود و عبارت است از ترکیب شیمیایی سریع مواد با اکسیژن که هم نور و هم گرما تولید می‌کند. شعله ور شدن (مشتعل شدن) و سوختن همراه با دود (سوختن سطحی) دو نوع احتراق هستند که ممکن است اتفاق بیفتند.

برای انجام شدن عمل احتراق باید یک اکسید کننده موجود باشد. تقریباً همه آتشها با اکسیژن موجود در اتمسفر به عنوان عامل اکسیدکننده انجام می‌گیرد، اما اکسیدکننده های دیگری نیز موجود است.

بیشتر این اکسیدکننده ها زمانی که در معرض حرارت، فشار یا هر دوی آنها قرار می‌گیرند  اکسیژن آزاد می‌کنند. علاوه بر آن اکسیدکننده های دیگری نیز وجود دارد مثل هالوژنها (فلوئور، کلر، برم و ید) که احتراق را تقویت می‌نماید، اما در اینجا فقط احتراق با اکسیژن هوا مورد بحث است.

سوختن و بیشتر انفجارها، نمونه هایی از واکنشهای شیمیایی هستند که از آنها به عنوان آتش (حریق) نام برده می‌شود و در واقع واکنشهای شیمیایی هستند که شامل اکسیداسیون سریع مواد است. با وجود این، سرعت این واکنشها ممکن است صدها یا هزاران مرتبه سریعتر از یک حریق باشد. به عبارت ساده تر، سوختن واکنش اکسیداسیونی است که به طور قابل توجهی سریعتر از حریق است، اما آهسته تر از انفجار است.

مثلث آتش

این تئوری به صورت یک مثلث ارائه گردیده است. به دلیل اینکه سه جزء (وجه) اصلی در آن وجود دارد و مثلث یک شکل بسته است که نمایانگر یک سیستم بسته می‌باشد. قسمتی از تئوری تأکید دارد که برای اینکه یک آتش موجود باشد بسته بودن سیستم الزامی‌است بدین معنی که اگر یکی از سه وجه مثلث در تماس با وجه بعدی نباشد وقوع حریق ممکن نیست. در شکل (1 ـ 1) مثلث آتش نشان داده شده است.

کندسوزکننده ها

کندسوزکننده ها ترکیباتی شیمیایی یا مخلوطی از ترکیبات شیمیایی است که به رزین پلاستیکها، ترکیبات و مخلوطها اضافه می‌شود تا قابلیت احتراق (آسانی افروزش و سرعت سوختن) مواد را کاهش دهد یا به عبارت دیگر خصوصیات احتراقی را اصلاح نماید. در واقع از آنها به عنوان موادی نام برده می‌شود که وقتی به مادة دیگری افزوده می‌شوند گسترش شعله را به تأخیر می‌اندازند، کاهش می‌دهند یا اینکه متوقف می‌نمایند. این مواد ممکن است علاوه بر اینکه کندسوزکننده به حساب می‌آیند به طور همزمان به عنوان پرکننده یا قالب پذیر نیز عمل نمایند. در حالت ایده آل، کندسوزکننده ها اینطور عمل می‌نمایند که در درجه حرارتی کمتر از درجه حرارت افروزش ماده مورد نظر، تجزیه می‌شوند و تجزیه این ماده قابلیت افروزش ماده را کاهش می‌دهد و سرعت سوختن را نیز پایین می‌آورد.

بنابراین می‌توان چنین استنباط کرد که کندسوزکننده ها به دو منظور به رزین پلاستیکها، ترکیبات و مخلوطها اضافه می‌شود.

1. به منظور تغییر خصوصیات احتراقی مواد پلاستیکی به طوریکه افروزش آنها مشکلتر شود.
2. فقط یک بار افروزش اتفاق بیفتد و کندسوزکننده باعث شود آتش خاموش شود یا اینکه باعث شود مواد به آهستگی بسوزند به طوریکه گسترش شعله، سرعت آزاد شدن حرارت یا هر دوی آنها به طور قابل ملاحظه ای کاهش یابند.

اگر اضافه نمودن کندسوزکننده به پلاستیکها، کلاً از افروزش ماده جلوگیری نماید یا اینکه فقط یک بار افروزش اتفاق بیفتد و آتش خاموش شود حالت ایده آل خواهد بود. ولی این امر معمولاً به خاطر طبیعت شیمیایی و فیزیکی کندسوزکننده ها اتفاق نمی‌افتد اگرچه ممکن است کندسوزکننده ها به طور مطلوبی خصوصیات احتراقی پلاستیکها را اصلاح نمایند ولی باعث می‌شوند خصوصیات دیگر مادة پلاستیکی که به آن اضافه شده اند به مقدار خیلی زیادی بدتر شود که در این صورت ترکیب پلاستیکی همراه کندسوزکننده برای استفاده ای که قبلاً از آن انتظار می‌رفت مناسب نخواهد بود.

به طور کلی یک کندسوزکننده ایده آل، ماده ای است که دارای ویژگیهای زیر باشد:

1. با درصد کم هم در ترکیب مورد نظر مؤثر واقع شود.
2. درعین بی خطر بودن ماکزیمم خاصیت کندسوزکننده را داشته باشد.
3. با ترکیب موردنظر کاملاً سازگار باشد.
4. در تمام دستگاهها و تجهیزات فرآیندی معمول مخصوص ترموپلاستیکها به راحتی مورد فرآیند قرار گیرد.
5. در درجه حرارتهای نسبتاً بالا مقاوم باشد به طوریکه در ضمن فرآیند تهیه تجزیه نشود ولی قبل از آتش گرفتن ماده اصلی تجزیه شود.
6. زمانی که در ترکیب موردنظر قرار می‌گیرد تبخیر نشود.
7. در ضمن فرآیند تهیه یا زمانی که به عنوان کندسوزکننده عمل می‌نماید محصولات فرعی خطرناک تولید نکند.
8. خصوصیات دیگر ماده پلاستیکی را تغییر ندهد.
9. محصول نهایی خصوصیات ظاهری مناسب خود را حفظ نماید.

10- به راحتی به رنگ مورد دلخواه محصول نهایی درآید (رنگ پذیر باشد).

11- ارزان باشد.

انواع کندسوزکننده ها

کندسوزکننده ها به دو گروه افزودنی و واکنشی تقسیم می‌شوند و در داخل این طبقه بندی، زیر مجموعة دیگری نیز قرار دارد که نوع شیمیایی است.

کندسوزکننده های افزودنی

نمونه ای از این کندسوزکننده ها عبارتند از:

هیدروکسید منیزیم، فسفات آمونیوم، تری هیدرات آلومینیوم (هیدروکسید آلومینیوم)، پارافین کلرینه شده، پارافین برمینه شده، بورات روی، اکسید آنتیموان، پلی استایرن
برمینه شده، پلی اتیلن کلرینه شده، پلی وینیل کلراید (پی.وی. سی) و ...

کندسوزکننده های افزودنی موادی هستند که وقتی به رزین پلاستیک یا ترکیب اضافه یا با آن مخلوط می‌شوند خصوصیات احتراقی پلیمر موردنظر، جسم مرکب یا رزین را تغییر می‌دهند. این کار ممکن است در مرحله ترکیب نمودن (آمیختن)، زمانی که مواد دیگری مثل پایدارکننده ها، پرکننده ها، رنگ پذیرکننده ها یا قالب پذیر کننده ها اضافه می‌شوند، انجام شود. این نوع کندسوزکننده ها به طور یکنواخت در داخل ماده پلاستیکی پخش می‌شوند و معمولاً این کار در یک فرآیند ساده اختلاط انجام می‌شود و هیچگونه واکنش شیمیایی بین کندسوزکننده و ماده پلاستیکی در این مرحله صورت نمی‌گیرد. ترکیب بدست آمده که به حالت ذوب شده (نرم شده) درآمده به فرم دانه های مکعبی یا قرصی شکل درمی‌آید یا اینکه اجازه داده می‌شود به فرم
پودری شکل باقی بماند که در چنین حالتی یک مخلوط فیزیکی ساده داریم و ماده مورد نظر ترکیب شیمیایی جدیدی نخواهد داشت. در واقع همین موضوع اختلاف اساسی بین کندسوزکننده های افزودنی و واکنشی است.

بعضی از پلیمرها، مخصوصاً آنهایی که شامل هالوژنها هستند و به سختی می‌سوزند ممکن است برای اصلاح خصوصیات احتراقی به پلیمرهای دیگر اضافه شوند و ترکیبات آلیاژی را به وجود آورند. زمانی که این مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد پلیمرهای هالوژن به عنوان کندسوزکننده عمل می‌نمایند.

کندسوزکننده های واکنشی

نمونه ای از این کندسوزکننده ها عبارتند از:

تترابرموفتالئیک بی آب، تتراکلروفتالئیک بی آب و ...

این نوع کندسوزکننده ها موادی هستند که در ضمن فرآیند پلیمریزاسیون به مواد اضافه می‌شود و بنابراین به صورت جزئی از پلیمر درمی‌آیند. چون پلیمریزاسیون یک واکنش شیمیایی است این نوع کندسوزکننده ها یک نوع منومر محسوب می‌شوند و این بدان معنی است که ترکیب پلاستیکی ساخته شده با این نوع کندسوزکننده ها در واقع یک ترکیب شیمیایی جدیدی خواهند داشت. در چنین وضعیتی، به احتمال زیاد تجزیة ماده پلاستیکی خالص در درجه حرارتی پایین تر از درجه حرارت افروزش ماده پلاستیکی که شامل کندسوزکننده شیمیایی است اتفاق می‌افتد. در ضمن در یک درجه حرارت معین تجزیه محصولات پلاستیکی که شامل کندسوزکننده است با همان ماده پلاستیکی در حالت خالص متفاوت خواهد بود.

تئوری اکسیژن مصرف شد در کالریمتر مخروطی

سرعت آزاد شدن انرژی (حرارت) از مهمترین پارامترهایی است که می‌تواند برای توصیف نمودن خصوصیات یک آتش سوزی به کار رود. در واقع این پارامتر تعیین کنندة اندازة بزرگی آتش و سرعت گسترش یا شدت آتش سوزی است. همچنین سرعت آزاد شدن حرارت، فاکتوری اساسی و تعیین کننده برای توضیح شعله وری مواد است.

با توجه به نوع محصولات و شرایط عمل احتراق، مقدار حرارت آزاد شده از اجسام مختلف متفاوت خواهد بود. زمانی که یک مقدار کم مادة سوختنی در یک بمب کالریمتر سوخته می‌شود چون اکسیژن کافی در دسترس است مطمئن هستیم که احتراق به طور کامل انجام می‌گیرد و از مبلمان از جنس پلی یورتان حدود (kj/g) 40 و از مبلمان چوبی حدود (kj/g) 20 انرژی آزاد می‌شود در صورتیکه، در یک آتش سوزی واقعی، احتراق به طور کامل انجام نمی‌گیرد (احتراق ناقص صورت می‌گیرد) و حرارت آزاد شده کمتر از مقدار تئوری (محاسبات براساس احتراق کامل) خواهد بود. این حرارت آزاد شده را گرمای مؤثر احتراق می‌نامند. بنابراین، با اندازه گیری سرعت از بین رفتن جرم جسم نمی‌توان سرعت آزاد شدن حرارت از سوختن واقعی را محاسبه کرد. در واقع نمی‌توان گرمای مؤثر احتراق را از این روش بدست آورد.

روش دیگر اندازه گیری سرعت آزاد شدن حرارت این است که حرارت آزاد شده به طور مستقیم اندازه گیری شود، ولی چون همیشه در سیستم مقداری اتلاف حرارتی داریم از این طریق نیز نمی‌توان برای اندازه گیری سرعت آزاد شدن حرارت استفاده کرد.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل