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● 폭연(Deflagration)과 폭굉(Detonation)
폭연과 폭굉의 차이는 폭발 시 발생하는 충격파의 유무에 따라 구분된다.
1. 폭연
1) 정의 : 폭발 시 연소파의 전파속도가 음속 이하인 것.
2) 특징
- 반응속도는 0.1 ~ 10m/s 정도
- 밀폐 용기 내에서 예혼합(Premixed) 가스가 발화하면 화염이 전체에 전파, 내부 압력 단시간에 상승
- 압력 상승은 초기 압력의 약 10배 이하
2. 폭굉
1) 정의 : 폭발 시 연소파의 전파속도가 음속 이상인 것.
2) 특징
- 반응속도 1,000 ~ 3,500m/s 정도의 초음속
- 충격과 반응의 배가 효력은 보통의 폭발보다 백배나 더 파괴적
- 밀폐된 용기 및 파이프에서 예리한 충격파가 반응
3. 폭연과 폭굉의 비교
※ 연소 -> 폭연 -> 폭굉
| 폭연 | 폭굉 | |
| 기준 | 화염의 전파속도 < 음속 | 화염의 전파속도 > 음속 |
| 화염전파속도 | 0.1 ~ 10m/s | 1,000 ~ 3,500m/s |
| 전달에너지 | 전도, 대류, 복사에 의해 전파됨 | 압력파에 의해 전파됨 |
| 압력 | 수기압 정도 | 초기압, 폭연의 10배 이상 |
| 화염면(온도, 압력, 밀도) | 연속적 | 불연속적 |
| 충격파 | X | O -> 충격파를 형성하기 위해서는 아주 짧은 시간 내에 에너지가 방출되어야 한다. |
| 에너지방출속도 | 물질전달속도에 기인 O | 물질전달속도에 기인 X 아주 짧은 시간 내에 방출 |
| 특징 | 폭굉으로 전이가 가능하다. 반응 또는 화염면의 전파가 공기의 난류확산에 영향을 받는다. |
충격파에 기인 온도, 압력, 밀도 불연속적 급상승 |
4. 폭굉 유도 거리
- 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전될 때까지의 거리
- 폭굉 유도 거리가 짧아지는 조건 = 폭연이 폭굉이 될 수 있는 조건
① 정상 연소 속도가 큰 혼합가스일수록 거리가 짧아진다.
② 관 속에 방해물이 있거나 관 지름이 작을수록, 관이 거칠수록 거리가 짧아진다
③ 압력이 높을수록
④ 주위 온도가 높을수록
⑤ 점화원 에너지가 강할수록
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