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燒嘴廠家詳解：氣體燃料火焰的傳播

添加時間：2017/9/5 14:53:10 瀏覽次數(shù)：1075

       工程上*常用的使可燃混合物著火的方法,不是通過緩慢氧化反應使混合物整體自發(fā)著火，而是在可燃混合物中引入外加能源,使可燃混合物的局部先行著火,然后著火部分向未燃部分輸送熱量及活性粒子 ,使之相繼著火燃燒。 此即所謂火焰?zhèn)鞑?nbsp;。

       實際中提出的很多同題均涉及火焰?zhèn)鞑栴} 。 例如,控制和預防充滿可燃混合氣體的礦井和坑道中的爆炸;為了在密封容器中,如汽油機的汽缸中,獲得高速而又能控制的燃燒速度;在伴隨有流動時燃燒工況中,如在沖壓發(fā)動機、加熱設備燃燒室中火焰的穩(wěn)定問題.

       隨著可燃混氣供給條件的不同,在氣流中火焰可能是靜止的,也可能是在靜止的或緩慢流動的氣體中、火焰鋒面向未燃氣流方向傳播。因為一個正在傳播的火焰,實際上是化學反應波在氣流中的運動,要了解這樣一個復雜的問題,需要具備流體力學、工程熱力學、傳熱傳質(zhì)學、物理化學甚至數(shù)學方面的系統(tǒng)知識。 這既是上述學科的具體綜合應用,同時在火焰?zhèn)鞑ダ碚撗芯康倪M展中,也對上述學科的發(fā)展有一定的促進作用 。

       當可燃混合物處于靜止狀態(tài)或層流運動狀態(tài)時,如在-一個直徑一定的管子里,可燃混氣著火部分向未燃部分導熱和擴散活性粒子,火焰鋒面不斷向來燃部分推進,使其完成著火過程,這稱為層流火焰?zhèn)鞑?。 這時管壁的散熱對火焰?zhèn)鞑ビ休^大的影響,管徑的大小對層流火焰?zhèn)鞑ビ绊戯@著。而后面將要定義的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?則只取決于可燃混合物的物理化學性質(zhì) 。

       當火焰?zhèn)鞑ミ^程中可燃混氣處于湍流狀態(tài)時,熱量和活性粒子的傳輸就會大大加強·因而加快了火焰的傳播,此為湍流火焰?zhèn)鞑ァＭ牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣炔粌H與可燃混合氣體的物理化學性質(zhì)有關,還與氣流的湍動程度有關 。

       還有一類火焰?zhèn)鞑?由于可燃氣體的絕熱壓縮而形成沖擊波,其局部壓力和溫度都很高,火焰?zhèn)鞑ニ俣雀潜葘恿骰蛲牧骰?好,傳播速度大得多。這種傳播方式稱為爆震或爆轟 。它不依賴于熱量和活性粒子的V散,因為爆震波的速度比熱量和活性粒子輸運的速度大得多 。 爆震現(xiàn)象在鍋爐燃燒室中很少發(fā)生,本書不作詳細介紹。

       工程中的火焰?zhèn)鞑セ旧喜皇菍恿骰鹧鎮(zhèn)鞑?而是處于湍流狀態(tài)的。但由于層流火焰?zhèn)鞑ナ腔鹧鎮(zhèn)鞑ダ碚摰幕A,又是可燃混合物的基本物理性質(zhì),原理也相對地較為筒單,因此先著重分析層流火焰?zhèn)鞑ダ碚?然后將這些概念推廣到更具有實際意義的湍流火焰中去。