Was sind die verschiedenen Arten von Verbrennungssystemen?
Verbrennungssysteme sind chemische Reaktionen zwischen einem Material, das als Brennstoff verbrannt werden kann, und den chemischen Verbindungen in Oxidationsmitteln, Substanzen, die Sauerstoffatome übertragen. Der Hauptzweck der Verbrennung besteht darin, eine Art Energie zu erzeugen, um die physikalisch-naturwissenschaftliche Definition von Arbeit zu erzeugen. Im Wesentlichen ist es die Produktion einer bestimmten Menge an Energie, die durch die Kraft von Hitze und Feuer übertragen wird. Gängige Beispiele für Verbrennungssysteme sind Kessel, Kamine, Öfen, Gasbrenner und andere Heizsysteme.
Haushaltsgeräte sind eine der häufigsten Anwendungen von Verbrennungssystemen. In einem Kessel wird eine geschlossene Einheit mit Wasser oder einer anderen Art von Flüssigkeit gefüllt und erwärmt, um die Flüssigkeit zu verdampfen und anderen Geräten Wärme zuzuführen. Ein Kamin, der in der Regel Holz oder Gas verbrennt, wird zum Heizen oder Kochen in ein architektonisches Bauwerk eingebaut. Öfen, die traditionell zur Herstellung von Keramik oder Metallen ausgelegt sind, verwenden eine Brennstoffquelle, um Materialien oder die Luft selbst zu erwärmen. Ebenso verwenden Gasbrenner Erdgas oder Propan, das mit der Luft vermischt ist, um eine Flamme zu erzeugen, die zum Kochen oder Verbrennen von Substanzen verwendet werden kann.
In diesen Systemen werden verschiedene Arten von Verbrennungstechniken verwendet, die jeweils unterschiedliche Mengen an Kraftstoff und Oxidationsmitteln erfordern. Eine vollständige Verbrennung verbrennt im Wesentlichen den Brennstoff, normalerweise einen Kohlenwasserstoff, und erzeugt sehr wenig Sekundärmaterial. Pyrolyse oder unvollständige Verbrennung tritt auf, wenn das Oxidationsmittel nicht leicht verfügbar oder begrenzt ist, was dazu führt, dass das Verbrennungssystem teilweise gelöscht wird. Eine Verbrennung bei niedriger Temperatur ohne Flamme wird als Schwelen bezeichnet, wie ein ausgebranntes Lagerfeuer. Am anderen Ende des Spektrums ist eine schnelle Verbrennung eine Situation, in der Wärme und Licht sehr schnell erzeugt werden, wie im Fall von thermobaren Waffen wie Bunker-Bustern.
In Verbrennungssystemen können zwei verschiedene Arten von Brennstoffen verwendet werden: Flüssigkeiten oder Feststoffe. Bei Flüssigkeiten tritt die Verbrennung während der Gasphase auf. Die Flüssigkeit wird zu einem Gas erhitzt, das sich beim Mischen mit Oxidationsmitteln entzündet. Feste Brennstoffe benötigen drei unterschiedliche Phasen, um erfolgreich zu arbeiten. Der Brennstoff muss vorgewärmt werden, gefolgt von der Erzeugung von Gasen, die verbrennen, und schließlich wird der feste Brennstoff zu Holzkohle.
Die wahrscheinlich häufigste Form von Verbrennungssystemen ist der Motor. Dies ist in zwei verschiedenen Formaten ausgelegt: dem Verbrennungsmotor und dem Verbrennungsmotor. Verbrennungsmotoren enthalten eine Kammer, in der Kraftstoff und Oxidationsmittel gemischt werden, um Energie zu erzeugen. Bei externen Verbrennungsmotoren wird ein Fluid durch einen Wärmetauscher erwärmt, wodurch nutzbare Arbeit erzeugt wird.