Combustione (bruciare) è un processo attraverso il quale viene rilasciata energia. La deflagrazione e la detonazione sono due modi in cui l'energia può essere rilasciata. Se la processo di combustione si propaga verso l'esterno a velocità subsoniche (più lente della velocità del suono), è una deflagrazione. Se l'esplosione si sposta verso l'esterno a velocità supersoniche (più veloci della velocità del suono), è una detonazione.
Mentre l'azione della deflagrazione è di spingere l'aria di fronte, gli oggetti non esplodono perché la velocità di combustione è relativamente lenta. Poiché l'azione della detonazione è così rapida, tuttavia, le detonazioni provocano la frantumazione o la polverizzazione degli oggetti sul loro cammino.
Deflagrazione
La definizione di deflagrazione, secondo il "Dizionario Inglese Collins"è" un fuoco in cui una fiamma viaggia rapidamente, ma a velocità subsonica, attraverso un gas. La deflagrazione è un'esplosione in cui la velocità di combustione è inferiore alla velocità del suono nell'ambiente circostante. "
Il fuoco quotidiano e le esplosioni più controllate sono esempi di deflagrazione. La velocità di propagazione della fiamma è inferiore a 100 metri al secondo (di solito molto più bassa) e la sovrapressione è inferiore a 0,5 bar. Poiché è controllabile, la deflagrazione può essere sfruttata per fare il lavoro. Esempi di deflagrazioni includono:
- motore a combustione interna (utilizzato in qualsiasi veicolo che utilizza combustibili fossili come benzina, petrolio o gasolio)
- fornello a gas (alimentato a gas naturale)
- fuochi d'artificio e altri articoli pirotecnici
- polvere da sparo in un'arma da fuoco
La deflagrazione brucia radialmente verso l'esterno e richiede la diffusione del carburante. Pertanto, ad esempio, un incendio inizia con una singola scintilla e si espande in un modello circolare se è disponibile carburante. Se non c'è carburante, il fuoco si spegne semplicemente. La velocità con cui si sposta la deflagrazione dipende dalla qualità del carburante disponibile.
Detonazione
La parola "detonazione" significa "tuonare" o esplodere. Quando una reazione di decomposizione o una reazione di combinazione rilascia molta energia in un arco di tempo molto breve, può verificarsi un'esplosione. Una detonazione è una forma drammatica, spesso distruttiva, di un'esplosione. È caratterizzato da un fronte esotermico supersonico (superiore a 100 m / s fino a 2000 m / s) e significativa sovrapressione (fino a 20 bar). La parte anteriore genera un'onda d'urto davanti a sé.
Sebbene tecnicamente una forma di reazione di ossidazione, una detonazione non richiede una combinazione con l'ossigeno. Le molecole instabili rilasciano notevole energia quando si dividono e si ricombinano in nuove forme. Esempi di sostanze chimiche che producono detonazioni comprendono esplosivi elevati, come ad esempio:
- TNT (trinitrotoluene)
- nitroglicerina
- dinamite
- acido picrico
- C4
Le detonazioni, ovviamente, possono essere usate in armi esplosive come le bombe nucleari. Sono anche (in un modo molto più controllato) utilizzati nelle miniere, nella costruzione di strade e nella distruzione di edifici o strutture.
Passaggio dalla deflagrazione alla detonazione
In alcune situazioni, una fiamma subsonica può accelerare in una fiamma supersonica. Questa deflagrazione alla detonazione è difficile da prevedere ma si verifica più spesso quando sono presenti correnti parassite o altre turbolenze. Ciò può accadere se l'incendio è parzialmente confinato o ostruito. Tali eventi si sono verificati in siti industriali in cui sono fuggiti gas estremamente combustibili e quando i normali incendi di deflagrazione incontrano materiali esplosivi.