فول فایل

مقدمه اي بر احتراق ذرات ]1و2[ مواد جامد بسياري وجود دارند كه قابليت احتراق داشته و در صورتيكه شرايط محيطي صحبت اشتعال آن فراهم شود، شروع به سوختن مي نمايند. اين شرايط كه در نهايت منجر به ايجاد يك جرقه مي گردد تا حدود زيادي به طبيعت و ابعاد ذره جامد بستگي دارد. معمولاً قابليت احتراق ذرات جامد با كاهش اندازه آنها به شدت افزايش مي‌يابد به خصوص اگر ذرات جامد به شكل پودر و يا غبار درآيند كه در اينصورت شرايط جهت احتراق به مراتب مساعدتر مي گردد و در اين حالت نه تنها سريع‌تر محترق گشته بلكه سرعت سوزش آنها نيز افزايش مي يابد. دليل اين امر به ميزان اكسيژن نفوذ كرده به داخل توده ذرات بر مي گردد. در واقع در حالت فوق الذكر هوا يا اكسيژن راحت تر به درون توده ذرات نفوذ كرده و افت حرارتي سطح سوزش كمتر مي تواند به داخل جسم رخنه كند. هنگامي كه فاصله بين ذرات زياد مي شود، زمينه مناسب جهت سوختن سريع مهيا مي گردد، چرا كه هواي كافي جهت احتراق، بين ذرات قرار مي گيرد. حال اگر اين پتانسيل بالا كه در احتراق ذرات ريز جامد وجود دارد خارج از كنترل به فعاليت در آيد مي تواند باعث خطرات فاجعه آميز و آسيب ديدگي اقرار شود. چرا كه نرخ سريع سوزش ذرات بر روي تغييرات فشار اثر گذاشته و باعث گستردگي شعله مي گردد. ذراتي كه در اكثر صنايع وجود دارد، قابل احتراق مي باشند. اين ذرات ممكن است مستقيماً ترميم گردند و يا در در اثر ساير توليدات صنايع بوجود آيند بعنوان مثال مي‌توان از ذره آرد، شكر، ذرت، پلاستيك ها و فلزات زغالسنگ و مواد دارويي كه مستقيماً در صنايع توليد مي شوند نام برد. از جمله ذرايت كه به صورت ناخواسته و در هنگام توليدات صنعتي بوجود مي‌آيند، براده هاي چوب، كرك و منسوجات و انواع ديگر براده ها مي باشد. در هر صورت همگي اين ذرات قابليت احتراق داشته و در صورت فراهم شدن شرايط اشتعال و يا انفجار بسيار خطرناك مي باشند. اين انفجارها معمولاً زماني رخ مي دهد كه ذرات در هوا پراكنده مي گردند و منبع جهت ايجاد جرقه وجود داشته باشد، در حاليكه آتش سوزي ذرات در حالات توده اي، لايه اي و غيره مي تواند رخ دهد. ذكر اين نكته ضروري است كه سرعت انتشار انفجار ناشي از ذرات به قدري زياد است كه مي توان گفت اگر انفجار رخ دهد تلاش در جهت خنثي كردن اثرات زيانبار آن بيهوده است. به طور كلي مجموع مباحث موجود در احتراق ذرات ريز جامد را مي توان در دو بحث عمده «تكنولوژي مدرن احتراق» و «پيشگيري و ايمني» خلاصه نمود. امروزه احتراق ذرات ريز جامد به لحاظ تكنولوژي مدرن احتراق در صنايع نظامي و صنايع هوا فضا كاربردهاي متنوع و متعددي دارد كه از آن جمله مي توان به استفاده از ذرات فلزي در سوخت موشكهاي جامد سوز به منظور افزايش پايداري احتراق و افزايش راندمان احتراق اشاره نمود. در واقع ارزش سوخت جامد كه توليد انرژي فراوان مشخصه بارز آن بوده زماني نايابتر مي گردد كه محدوديت حجمي و وزني وجود داشته باشد. از طرفي وجود غبار ذرات در صنايع باعث ايجاد مشكلات عديده اي مي گردد كه پيشتر تشريح شد. مطالب ذكر شده مبين اين مطلب بوده كه جهت جلوگيري از انفجارهاي ناخواسته غبار ذرات در صنايع و استفاده بهينه از ذرات فلزي در موشكها، نياز به فعاليتهاي تحقيقاتي مناسب مي باشد. در اين راستا شناخت مكانيزم انتشار شعله ذرات ريز جامد در ابري از ذرات، هدف مطالعاتي بسياري از محققين در اين زمينه مي‌باشد. براي شناخت اين مكانيزم عمدتاً پارامترهايي نظير سرعت سوزش و فاصله خاموشي مورد بررسي و مطالعه قرار مي گيرد.