21. 연소파와 폭굉파

연소파와 폭굉파

 

연소파(Combustion Wave)

• 가연성 가스에 적당량의 공기를 혼합하여 그 농도를 폭발 범위 이내로 만들어 예 혼합연소를 시키면, 가연성가스가 공기 중에 확산해 가면서 연소하는 확산 연소에 비해서 그 연소 속도가 매우 빠르게 된다
• 이러한 예혼합가스를 착화원으로 인화시키면 처음에는 착화원 근처에 국한된 반응 영역이 형성되고 이것이 혼합가스 중을 전파하여 가게 되는데, 이와 같이 전 파해 가는 화염면의 진행파를 연소파(Combustion Wave)라고 한다. 그 진행속도는 가스의 종류 및 조성에 따라 다르나 대체로 0.1~10m/s 이다
• 이때 만일 이 혼합가스가 밀폐된 용기 또는 폐쇄된 곳에 존재할 때는 발생한 연소열 때문에 연소 가스는 팽창하여 7-8kg/cm²의 고압을 발생시켜 기물 또는 건물 등을 파괴하게 되는데 이것이 가스폭발이다

폭굉파 (Detonation Wave)

• 관내 혼합가스의 한 지점에서 착화했을 때, 연소파(Combustion Wave)가 어떤 거리를 진행한 후 돌발적으로 연소 전파속도가 증가하여 그 연소 속도가1,000~3500m/s에 도달하는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 폭굉 현상(Detonation)이라(Detonation) 하며 이때 국한된 반응 영역을 폭굉파라고 한다
• 폭굉파의 전파속도는 음속을 넘는 것으로 그 진행방향에 충격파가 형성된다
• 또한 충격파는 그 진행방향에 고속 유동층이 존재하고 있기 때문에 이것이 물 체에 충돌하면 아주 단시간이지만 강력한 충돌적 압력을 미치게 하여 기계적인 파괴 작용을 일으킨다. 예를 들면 폭굉파의 전파속도가 3,000m/s일 때 충돌 압력은100kg/cm²에 달한다