Области применения процессов горения:

- Теплоэнергетика. Тепловые электростанции (сжигание твердых (угля), жидких углеводородов и горючих газов с использованием современного оборудования, обеспечивающего оптимальные режимы горения – максимальное выделение энергии и полнота сгорания топлива);

- Двигатели внутреннего сгорания, используют процесс горения газов или парообразных и жидких горючих (авиационный и автомобильный транспорт);

- Реактивная техника, использующая ракетные жидкие и твердые топлива;

- Различные производственные процессы: химические, металлургические и др. (в технологии получения черных и цветных металлов, стекла, керамики, цемента, и других необходимых материалов также используется энергия горения для нагрева и плавления соответствующих компонентов и сырья);

- Артиллерия, стрелковое оружие и другие виды вооружений используют в качестве источника энергии взрывчатые вещества различных классов.

- Применение взрывчатых веществ (ВВ) для военных и гражданских целей (рассматривается подробно в разделе «ВВ»).

Важным направлением в науке о горении являются экологические аспекты горения, получившие большое развитие в последнее время. К ним относятся технология сжигания бытовых отходов, изучение механизмов образования экологически вредных продуктов сгорания (оксиды азота, сажа, соединения хлора). Эти исследования позволяют найти условия, при которых концентрация токсичных веществ в выбросах минимальна.

Одним из важнейших направлений науки о горении является изучение пожаров (в жилых помещениях, лесных массивов и т.д.) и разработка методов пожаротушения. Для тушения пожаров используются как физические, так и химические способы, которые способствуют обрыву цепей химической реакции горения.

Процессы горения в соответствии с фазовым составом компонентов можно разделить на четыре группы:

1. Горение газообразных компонент – гомогенное горение («газ + газ»);

2. Горение твердых или жидких горючих – гетерогенное горение («твердое тело + газ» или «жидкость + газ»);

3. Горение ВВ - конденсированные системы (в основном жидкие, твердые или их смеси).

4. Горение систем «горючее (жидкость) + окислитель (жидкость)». В зависимости от свойств таких компонентов их можно отнести или к 1 или 2 группе.

Характерной особенностью процессов горения является то, что химическая реакция происходит в узкой зоне (зоне горения), отделяющей исходное горючее вещество от продуктов горения.

В том случае, когда горение происходит в гетерогенной системе горючее – окислитель, зона горения будет оставаться на месте (при горении газа в горелке Бунзена) или слабо перемещаться (при сгорании угля или дров в топке печи), т.е. в этом случае химическая реакция будет обладать способностью к самоподдерживанию.

В случае химического вещества (или смеси веществ), способного к горению без доступа кислорода, зона горения будет перемещаться по исходному веществу, т.е. в данном случае химическая реакция будет обладать способностью к самораспространению.

Взрывные процессы

Упоминание слова "взрыв" ассоциируется в нашем сознании со вспышкой, быстром расширением облака дыма, разлётом кусков оболочки и окружающей среды (грунт, камни и т.п.) и сильным звуковым эффектом.

Наиболее существенным признаком взрыва является резкий скачок давления в среде, окружающей место взрыва, - образование ударной волны, которая и является непосредственной причиной разрушающего действия взрыва. Причины возникновения повышенного давления могут быть различными, но все они связаны с выделением энергии.

В зависимости от вида процесса, в результате которого происходит выделение энергии, различают взрывы физические, химические и ядерные (будут рассмотрены позднее).

В курсе лекций "Теория горения и взрыва" мы будем рассматривать только химические взрывы.