दहन: Difference between revisions

[[File:Et baal.jpg|thumb|upright=1.25|दहन (जलने) के दौर से गुजर रहे [[ ईंधन |ईंधन]] के परिणामस्वरूप आग की लपटें]]

[[File:Regenerative thermal oxidizer.jpg|thumb|[[ पुनर्योजी थर्मल ऑक्सीडाइज़र ]]औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए दहन नियंत्रण प्रदान करता है।]]दहन, या जलना,<ref>colloquial meaning of burning is combustion accompanied by flames</ref> ईंधन (रिडक्टेंट) और [[ ऑक्सीडेंट |ऑक्सीडेंट,]] सामान्यतः वायुमंडलीय [[ ऑक्सीजन |ऑक्सीजन]] के मध्य उच्च तापमान [[ एक्ज़ोथिर्मिक |एक्ज़ोथिर्मिक]] [[ रेडोक्स |रेडोक्स]] [[ रासायनिक प्रतिक्रिया |रासायनिक प्रतिक्रिया]] है, जो धुएं के रूप में मिश्रण में ऑक्सीकृत, प्रायः गैसीय उत्पादों का उत्पादन करती है। दहन से सदैव [[ आग |आग]] नहीं लगती है, क्योंकि ज्वाला केवल तभी दिखाई देती है जब दहन से गुजरने वाले पदार्थ वाष्पीकृत हो जाते हैं, लेकिन जब ऐसा होता है, तो लौ प्रतिक्रिया का विशिष्ट संकेतक है। जबकि [[ सक्रियण ऊर्जा ]][[ कोयला |कोयला]] दहन प्रारम्भ करने के लिए दूर किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, आग को जलाने के लिए जलती हुई माचिस का उपयोग करना), लौ से निकलने वाली गर्मी पर्याप्त ऊर्जा प्रदान कर सकती है।  

[[File:15. Ослободување на големо количество енергија при согоровуање етанол.webm|thumb|right|280px|एक प्रयोग जो इथेनॉल के दहन पर जारी ऊर्जा की बड़ी मात्रा को प्रदर्शित करता है। एक छोटी गर्दन के साथ एक बड़ी प्लास्टिक की बोतल में अल्कोहल (इस मामले में, इथेनॉल) वाष्प और हवा का मिश्रण प्रज्वलित होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ी नीली लौ और एक 'हूश' ध्वनि होती है।]]तीव्र दहन, का रूप है, अन्यथा अग्नि के रूप में जाना जाता है, जिसमें दीर्घ मात्रा में गर्मी और प्रकाश ऊर्जा निकलती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रायः लौ होती है। इसका उपयोग मशीनरी के रूप में किया जाता है जैसे कि [[ आंतरिक दहन इंजन |आंतरिक दहन इंजन]] और[[ थर्मोबैरिक हथियार | थर्मोबैरिक उपकरणों]] इत्यादि। इस दहन को प्रायः तीव्र दहन कहा जाता है, चूँकि आंतरिक दहन इंजन के लिए यह गलत है।{{Disputed inline|1=Explosion = detonation? Internal combustion engine: no explosion?|date=July 2016}} आंतरिक दहन इंजन नाममात्र रूप से नियंत्रित तीव्र ज्वलन पर संचालित होता है। जब आंतरिक दहन इंजन में ईंधन-हवा का मिश्रण फट जाता है, तो इसे [[ इंजन दस्तक |इंजन विस्फोट]] के रूप में जाना जाता है I{{Disputed inline|1=Explosion = detonation? Internal combustion engine: no explosion?|date=July 2016}}

[[Image:Microgravity Burning.jpg|thumb|माइक्रोग्रैविटी में जलने वाली बैकलिट फ्यूल ड्रॉपलेट के वीडियो से अलग-अलग फ़्रेमों की रंगीन ग्रे-स्केल समग्र छवि।]]'सूक्ष्म' गुरुत्वाकर्षण शब्द गुरुत्वाकर्षण स्थिति को संदर्भित करता है जो 'निम्न' है (अर्थात, 'लघु' के अर्थ में 'सूक्ष्म' और अनिवार्य नहीं कि पृथ्वी के सामान्य गुरुत्वाकर्षण का दस लाखवां भाग) जैसे कि भौतिक प्रक्रियाओं पर [[ उछाल |आधिक्य]] का प्रभाव हो सकता है अन्य प्रवाह प्रक्रियाओं के सापेक्ष लघु माना जाता है जो सामान्य गुरुत्वाकर्षण पर सम्मलित होंगे। ऐसे वातावरण में, थर्मल और [[ प्रवाह परिवहन गतिशीलता |प्रवाह परिवहन गतिशीलता]] सामान्य गुरुत्वाकर्षण स्थितियों की तुलना में अधिक भिन्न व्यवहार कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, [[ मोमबत्ती |मोमबत्ती]] की लौ गोले का आकार लेती है।<ref>[https://web.archive.org/web/20011118103426/http://spaceflight.nasa.gov/history/shuttle-mir/science/mg/nm21460011.htm Shuttle-Mir History/Science/Microgravity/Candle Flame in Microgravity (CFM) – MGBX].  Spaceflight.nasa.gov (1999-07-16). Retrieved on 2010-09-28.</ref>) सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण दहन अनुसंधान के विभिन्न प्रकार की दिशा के ज्ञान में योगदान देता है जो अंतरिक्ष यान के पर्यावरण (जैसे, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर चालक दल की सुरक्षा के लिए प्रासंगिक अग्नि गतिशीलता) और स्थलीय (पृथ्वी-आधारित) स्थितियों (जैसे, छोटी बूंद) दोनों के लिए प्रासंगिक दिशा की विस्तृत विविधता में योगदान देता है। उत्तम दहन, [[ सामग्री निर्माण प्रक्रिया |सामग्री निर्माण प्रक्रियाओं]] [[ थर्मल प्रबंधन (इलेक्ट्रॉनिक्स) |थर्मल प्रबंधन (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] ,बहु चरण प्रवाह की गतिशीलता, और कई अन्य के लिए नए ईंधन मिश्रणों को विकसित करने में सहायता के लिए दहन गतिशीलता में योगदान देता है।

[[File:disfig1.svg|thumb|upright=1.5|बहुलक दहन की एक सामान्य योजना]]बहुलक दहन की सामान्य योजना दहन के कार्य में तीन अपेक्षाकृत भिन्न लेकिन अतिव्यापी चरण होते हैं:

[[File:Zoom lunette ardente.jpg|thumb|[[ एंटोनी लवॉज़िएर ]] प्रवर्धित सूर्य प्रकाश द्वारा उत्पन्न दहन से संबंधित एक प्रयोग कर रहे हैं।]]पूर्ण दहन स्थितियों का अध्यन करते हुए, जैसे रुद्धोष्म स्थितियों के अंतर्गत पूर्ण दहन, रुद्धोष्म दहन के तापमान द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। यह तापमान उत्पन्न करने वाला सूत्र ऊष्मप्रवैगिकी के प्रथम नियम पर आधारित है और इस तथ्य पर ध्यान देता है कि दहन की ऊष्मा का उपयोग पूर्ण रूप से ईंधन, दहन, हवा या ऑक्सीजन और दहन उत्पाद गैसों द्वारा फ्लू गैस को गर्म करने के लिए किया जाता है।

सामान्यतः, कोयले के लिए रुद्धोष्म दहन तापमान लगभग {{convert|2200|C|0|abbr=on}} होता है  <math>\lambda = 1.0</math>) और तेल के लिए {{convert|2150|C|0|abbr=on}} और [[ प्राकृतिक गैस |प्राकृतिक गैस]] के लिए {{convert|2000|C|0|abbr=on}} होता है ।<ref>{{cite journal | title = रुद्धोष्म ज्वाला तापमान| journal = Industrial Heating | page = 20 | date = May 2013 | url =  http://www.industrialheating.com/articles/91062-adiabatic-flame-temperature | access-date = 5 July 2013}}</ref><ref name="AFTCalc">[http://www.industrialheating.com/AFT-Calc] AFTCalc</ref>       

दहन अस्थिरता सामान्यतः दहन कक्ष में हिंसक दबाव दोलन होते हैं। ये दबाव दोलन 180 dB जितना ऊंचा हो सकता है, और इन चक्रीय दबाव और थर्मल भार के लंबे समय तक संपर्क में रहने से इंजन के घटकों का जीवन कम हो जाता है। रॉकेट में, सैटर्न वी कार्यक्रम में प्रयुक्त F1, अस्थिरताओं ने दहन कक्ष और आसपास के घटकों को भारी नुकसान पहुंचाया। ईंधन इंजेक्टर को फिर से डिजाइन करके इस समस्या का समाधान  किया गया था। तरल जेट इंजन में, बूंदों के आकार और वितरण का उपयोग अस्थिरता को कम करने के लिए किया जा सकता है। भू-आधारित गैस टर्बाइन इंजनों में दहन अस्थिरता एक प्रमुख चिंता का विषय है क्योंकि        दहन तापमान को कम करने और इस प्रकार {{NOx}} उत्सर्जन को कम करने के लिए झुकाव, तुल्यता अनुपात 1 से कम चलाने की प्रवृत्ति है; चूँकि,कम्बशन लीन चलाने से यह दहन अस्थिरता के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है।         

[[ थर्मोअकॉस्टिक हॉट एयर इंजन ]]थर्मोअकॉस्टिक दहन अस्थिरता के विश्लेषण का आधार है और अस्थिरता के एक चक्र पर रेले इंडेक्स का उपयोग करके मूल्यांकन किया जाता है।<ref>John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh, Sc.D., F.R.S.., Honorary Fellow of Trinity College, Cambridge; "The Theory of Sound", §322h, 1878:</ref>

जहाँ q' ऊष्मा विमोचन दर में अस्थिरता है और p' दाब में उतार-चढ़ाव है।<ref>A. A. Putnam and W. C. Dennis (1953) "Organ-pipe oscillations in a flame-filled tube," ''Fourth Symposium (International) on Combustion'', The Combustion Institute, pp. 566–574.</ref><ref>E. C. Fernandes and M. V. Heitor, [https://books.google.com/books?id=Je_hG6UfnogC&printsec=copyright&dq=rayleigh+thermoacoustic+&ie=ISO-8859-1&source=gbs_toc_s&cad=1#PPA4,M1 "Unsteady flames and the Rayleigh criterion"] in F. Culick,  M. V. Heitor, and J. H. Whitelaw, ed.s, ''Unsteady Combustion'' (Dordrecht, the Netherlands:  Kluwer Academic Publishers, 1996), p. 4</ref>

जब ऊष्मा मुक्त दोलन दबाव दोलनों के साथ चरण में होते हैं, तो रेले इंडेक्स सकारात्मक होता है और थर्मो ध्वनिक अस्थिरता का परिमाण अधिकतम होता है। दूसरी ओर,यदि रेले इंडेक्स नकारात्मक है, तो थर्मोअकॉस्टिक डंपिंग होता है। रेले मानदंड का तात्पर्य है कि आवृत्ति पर दबाव दोलनों के साथ चरण से 180 डिग्री ऊष्मा मुक्त दोलन होने से थर्मोअकॉस्टिक अस्थिरता को उत्तम ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है।<ref>Dowling, A. P. (2000a). "Vortices, sound and flame – a damaging combination". ''The Aeronautical Journal of the RaeS''</ref><ref>{{cite journal |doi=10.1080/00102202.2012.714020 |title=एक ध्वनिक रूप से मजबूर अशांत दुबला प्रीमिक्स्ड लौ का तापमान प्रतिक्रिया: एक मात्रात्मक प्रायोगिक निर्धारण|year=2013 |last1=Chrystie |first1=Robin S. M. |last2=Burns |first2=Iain S. |last3=Kaminski |first3=Clemens F. |journal=Combustion Science and Technology |volume=185 |pages=180–199|s2cid=46039754 }}</ref> यह रेले इंडेक्स को कम करता है।

* [[ ऑटो ज्वलन ताप ]]