Kde je plamen nejžhavější. Kde to hoří nejvíc: Průvodce po nejžhavějších místech světa – Telegraph

Plamen je plynné prostředí, ve kterém dochází k interakci paliva a okysličovadla, uvolňuje se teplo a vznikají vysoké teploty.

Klasifikace

Plameny jsou klasifikovány podle:

• stav agregace hořlavých látek: plamen plynných, kapalných, pevných a vzduchem nesených činidel;
• záření: svítivý, barevný, bezbarvý;
• stav prostředí palivo-oxidant: difuze, předem namíchaná média;
• povaha pohybu reakčního média: laminární, turbulentní, pulzující;
• teplota: chlad, nízká teplota, vysoká teplota;
• rychlost šíření: pomalý, rychlý;
• výška: krátký, dlouhý;
• vizuální vnímání: kouřové, průhledné, barevné.

Oblasti

V laminárním difúzním plameni lze rozlišit 3 zóny (skořápky).

Uvnitř kužele plamene jsou:

• tmavá zóna (300-350 °C), kde nedochází ke spalování v důsledku nedostatku oxidačního činidla;
• světelná zóna, kde dochází k tepelnému rozkladu paliva a jeho částečnému spalování (500-800 °C);
• sotva svítivá zóna, která se vyznačuje konečným spalováním produktů rozkladu paliva a maximální teplotou (900-1500 °C).

teplota

Teplota plamene závisí na povaze hořlavé látky a intenzitě přívodu okysličovadla. Například:

• Teplota vznícení u většiny pevných materiálů je 300 °C.
• Teplota plamene v hořící cigaretě je 250-300 °C.
• Teplota zápalného plamene 750-1400 °C; zatímco 300 °C je teplota vznícení dřeva a teplota hoření dřeva je přibližně 800–1000 °C.
• Teplota spalování propan-butanu je 800-1970 °C.
• Teplota plamene petroleje je 800 °C, v prostředí čistého kyslíku – 2000 °C.
• Teplota spalování benzínu je 1300-1400 °C.
• Teplota plamene alkoholu nepřesahuje 900 °C.
• Teplota spalování hořčíku – 2200 °C; významná část záření je v oblasti UV.

Nejvyšší známé teploty spalování:

• Dikyanoacetylen C₄N₂ 5260 K (4990 °C) v kyslíku a až 6000 K (5730 °C) v ozonu;
• kyanogen (CN)₂ 4525 °C v kyslíku.

Jelikož má voda velmi vysokou tepelnou kapacitu, absence vodíku v palivu eliminuje tepelné ztráty v důsledku tvorby vody a umožňuje vznik vysokých teplot.

Rychlost šíření

K šíření plamene předem namíchaným (nerušeným) prostředím dochází z každého bodu čela plamene kolmého k povrchu plamene. Velikost této normální rychlosti šíření plamene (dále jen NFSP) je hlavní charakteristikou hořlavého prostředí. Představuje minimální možnou rychlost plamene. Hodnoty NSRP se liší pro různé hořlavé směsi – od 0,03 do 15 m/s.

Šíření plamene reálnými směsmi plynu a vzduchu je vždy komplikováno vnějšími poruchami způsobenými gravitací, konvektivním prouděním, třením atd. Skutečné rychlosti šíření plamene se proto vždy liší od normálních. V závislosti na povaze spalování mají rychlosti šíření plamene následující rozsahy hodnot:

• deflační spalování – do 100 m/s;
• explozivní spalování – od 300 do 1000 m/s;
• detonační hoření – nad 1000 m/s.

Barva

Barva plamene je určena emisí elektronických přechodů (například tepelného záření) různých excitovaných (nabitých i nenabitých) částic vzniklých v důsledku chemické reakce mezi molekulami paliva a kyslíkem ve vzduchu, jakož i v důsledku tepelné disociace. Zejména když uhlíkové palivo hoří na vzduchu, modrá část barvy plamene je způsobena zářením částic CN ±n, červeno-oranžová část je způsobena zářením částic C₂ ±n a mikročástice sazí. Záření z jiných částic spalování (CH_x ±n, H₂O ± n, HO ± n, CO₂ ±n , CO ±n ) a hlavní plyny (N₂, O₂, Ar) leží v UV a IR části spektra, pro lidské oko neviditelné. Kromě toho je barva plamene značně ovlivněna přítomností sloučenin různých kovů, především sodíku, v samotném palivu, konstrukčními detaily hořáků, trysek a tak dále. Ve viditelné části spektra je záření sodíku extrémně intenzivní a je zodpovědné za oranžovo-žlutou barvu plamene, zatímco záření o něco méně hojného draslíku je na jeho pozadí prakticky nerozeznatelné (protože většina organismů mají ve svých buňkách K+/Na+ kanály, pak v uhlíkovém palivu rostlinného nebo živočišného původu na každé 3 atomy sodíku připadají v průměru 2 atomy draslíku).

Zdroj: Tideman B.E., Sciborsky D.B. Chemie spalování. -L., 1935.

Oheň vždy fascinoval lidstvo. Sledujeme, jak tančí jazyky, cítíme jeho teplo a ptáme se sami sebe otázka: kde se skrývá nejmocnější jeho síla? Jdeme na to na výletěNa učit se, kde plamen dosáhne svého vrchol, a podíváme se také do nejžhavějších zákoutí Vesmír!

Prozkoumejte příslušnou sekci kliknutím na odkaz: