Deflagration vs. Detonation
Beides sind Arten von exothermen Prozessen, die in leicht unterschiedlichen Naturen vorkommen. Der Begriff „exotherm“bezieht sich auf die Abgabe von Energie an die Umgebung. Sowohl Deflagration als auch Detonation sind Möglichkeiten, wie der Wärme- und Energiefluss bei Verbrennungsreaktionen gelenkt wird. Verbrennung ist eine „chemische Reaktion, bei der die Substanz schnell mit Sauerstoff unter Erzeugung von Wärme und Licht reagiert“(wie im Oxford Dictionary of Chemistry angegeben).
Verpuffung
Das Wort „Deflagration“kommt aus dem Lateinischen und bedeutet wörtlich „herunterbrennen“. Bei der Deflagration wird die Wärme der Verbrennungsreaktion Schicht für Schicht übertragen; von einer heißen Schicht zur benachbarten k alten Schicht, die diese heiß macht, und dann von dieser zu der daneben liegenden k alten Schicht. Dies verursacht eine Entzündung und viele Brände in unserem täglichen Leben werden durch diesen Prozess der Wärmeübertragung verursacht. Verpuffungen reichen von Flammen bis hin zu kleinen Explosionen. Im Allgemeinen ist das hierin involvierte Wärmeausbreitungsverfahren jedoch relativ langsam und findet mit Unterschallgeschwindigkeit statt. Der Begriff „Unterschall“bezieht sich auf jede Geschwindigkeit, die langsamer als die Schallgeschwindigkeit ist, und ein Unterschallereignis tritt im Wesentlichen über ein Schallausbreitungsmedium auf.
Aufgrund der relativ langsamen Wärmeübertragung sind Verpuffungen oft unter Kontrolle und verursachen keine plötzlichen und massiven Explosionen, bei denen neben Wärme auch viel Gasdruck freigesetzt wird. Daher wurde dieses Verfahren aufgrund seiner Sicherheit in vielen Verbrennungsmotoren ausgiebig verwendet. Auch das Zünden von Schießpulver, Feuerwerk, Anzünden des Gasherds etc.sind alle auf eine Verpuffung zurückzuführen.
Darüber hinaus wurde dieses Verfahren beim Abriss von Steinhöhlen in der Bergbauindustrie als gesunde Alternative zu hochenergetischen Sprengstoffen eingesetzt, da es relativ einfach zu kontrollieren ist. Bestimmte plötzliche Verpuffungen von kurzer Dauer können jedoch aufgrund der enormen Energie, die in kurzer Zeit freigesetzt wird, und aufgrund der Druckeinwirkung Schäden verursachen. Diese kurzzeitigen Verpuffungen ähneln eher den Detonationen. Wenn diese in Verbrennungsmotoren auftreten, wo im Idealfall der Verpuffungsprozess zu erwarten ist, kommt es zu Motorklopfen mit plötzlichen Einbrüchen, was zu Leistungsverlust und übermäßiger Erwärmung bestimmter Teile des Motors führt.
Detonation
Das Wort „Detonation“bedeutet im Französischen „explodieren“. Bei diesem Vorgang wird Wärme über eine Stoßwellenfront übertragen, die von einer nachlaufenden hochenergetischen exothermen Reaktion angetrieben wird, die in diesem Fall eine Verbrennungsreaktion ist. Die Detonation erfolgt mit Überschallgeschwindigkeit (Geschwindigkeiten über der Schallgeschwindigkeit) und verursacht aufgrund der Stoßwellenfront massive Turbulenzen im Ausbreitungsmedium, wodurch viel Druck zusammen mit Wärme freigesetzt wird.
Meistens, in Bomben und anderen Sprengstoffen, diese Technik wird seit ihrem Ursprung selbst verwendet, Stoßwellen bewegen sich schneller durch Medien als eine gewöhnliche Welle. Außerdem wird aufgrund der stark gerichteten Natur der Stoßwelle Energie in eine Richtung freigesetzt; grundsätzlich Vorwärtsrichtung. Die Detonation wird auch für andere, weniger zerstörerische Zwecke verwendet, z. B. zum Abscheiden von Beschichtungen auf einer Oberfläche, zum Reinigen alter Geräte und zum Antreiben von Flugzeugen.
Was ist der Unterschied zwischen Deflagration und Detonation?
• Deflagration bedeutet „herunterbrennen“, während Detonation „explodieren“bedeutet.
• Die Verpuffung ist ein relativ langsamer Prozess im Vergleich zur Detonation, die mit Überschallgeschwindigkeit auftritt.
• Eine Detonation setzt in kürzerer Zeit mehr Energie frei als ein Verpuffungsvorgang.
• Die Ausbreitung von Wärme und Energie bei einem Detonationsprozess erfolgt über eine Stoßwellenfront, während bei einem Deflagrationsprozess die Wärmeübertragung durch Wärme erfolgt, die von Schicht zu Schicht im Medium entweicht.
• Bei einem Detonationsprozess wird neben Wärme auch Hochdruckgas freigesetzt, aber bei einer Deflagration wird hauptsächlich Wärme freigesetzt, die relativ weniger Druck freisetzt.
