förbränning av magnesiumpartiklar i syre-inerta atmosfärer

förbränningsmekanismen för laserantändade magnesiumpartiklar i 100-storleksintervallet studerades genom cinemikrografi av brinnande partiklar och genom scanningelektronmikrografi av släckta prover. Bränning undersöktes i rumstemperatur, atmosfärstryck, syre-argonatmosfärer, med syremassfraktioner som sträcker sig från 0,03 till enhet. Vissa observationer gjordes också för att bränna i luft, för att bränna vid tryck mellan 1/5 och 2 atm, för att bränna vid omgivningstemperaturer upp till ungefär 500 kcal C, för att bränna i atmosfärer med vattenkoncentrationer på ungefär 2% och för att bränna i koldioxid. Snabba och fördröjda typer av tändning identifierades. Förbränning befanns involvera en utökad gasfasreaktionszon, ytackumulering av fast oxid, jetting, spinning och fragmentering. Regelbunden bränning, med liten ackumulering av oxid i partikeln, observerades också men endast i utspädd atmosfär. Förutom i mycket utspädda atmosfärer befanns uppbyggnad av ytoxid producera utrotning tidigare än förväntat, antingen genom att förbättra brännhastigheten eller genom att förhindra förbränning från att gå till färdigställande. Ett antal olika utrotningslägen observerades. Brinntiden mättes som en funktion av initial flamdiameter. Förhållanden mellan flamma och partikeldiametrar uppskattades också. En förenklad teoretisk modell utvecklades för att beskriva den kvasistadiga förbränningen. Teori och experiment är överens i de flesta men inte alla avseenden. Teorin föreslår förekomsten av en homogen magnesium-syrereaktion följt senare av kondensation av oxiden. Det faktum att oxiden som kondenserar på partikelytan är fast snarare än flytande, är motiverat att påverka förbränningsmekanismen avsevärt.