火焰?zhèn)鞑ヅc火焰穩(wěn)定

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1、第六章　火焰?zhèn)鞑ヅc火焰穩(wěn)定要求：掌握層流火焰、湍流火焰的概念，影響火焰、湍流火焰?zhèn)鞑サ囊蛩嘏c規(guī)律；掌握本生燈的工作過程及其火焰穩(wěn)定機(jī)理；掌握回流區(qū)的穩(wěn)定火焰的機(jī)理；了解高速氣流中穩(wěn)定火焰的方法。概述本章討論預(yù)混氣中火焰?zhèn)鞑ヅc穩(wěn)定根據(jù)氣流流動情況，預(yù)混氣中火焰?zhèn)鞑シ譃椋簩恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ィ▽恿魅紵┩牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ィㄍ牧魅紵└鶕?jù)反應(yīng)機(jī)理及火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤煞譃椋壕徣?deflagration)爆震(detonation)概述緩燃與爆震的區(qū)別參數(shù)爆震緩燃u1/c15-100.0001~0.03u2/u10.4~0.7(減速)4~16（加速）p2/p113~55（壓縮）?0.98（略膨脹）

2、T2/T18~21（加熱）4~6（加熱）?2/?11.7~2.60.06~0.25概述概述本章只討論緩燃，不涉及爆震第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ヒ弧⒒鹧鎮(zhèn)鞑サ母拍罨鹧娌ǎㄈ紵ǎ涸诔錆M均勻的可燃混氣的容器中心用電火花點(diǎn)燃時，火焰像波一樣從中心向四周傳播，稱為火焰波或燃燒波。第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ヒ?、火焰?zhèn)鞑サ母拍罨鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧媲颁h沿其法線方向朝新鮮混氣傳播的速度。用ul表示?；鹧媲颁h：未燃?xì)怏w和已燃?xì)怏w的分界面即為火焰鋒面，亦稱火焰前沿（前鋒）。常壓條件下火焰前鋒的厚度：10-2~10-1mm第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ザ?、層流火焰的?nèi)部結(jié)構(gòu)及其傳播機(jī)理將火焰鋒面可分為兩部分：反應(yīng)區(qū)R－R

3、預(yù)熱區(qū)P－P設(shè)：u0=ul，則火焰鋒面駐定。第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ザ恿骰鹧娴膬?nèi)部結(jié)構(gòu)及其傳播機(jī)理層流火焰?zhèn)鞑サ臋C(jī)理有三種理論：熱理論：認(rèn)為控制火焰?zhèn)鞑サ闹饕獧C(jī)理為從反應(yīng)區(qū)到未燃區(qū)域的熱傳導(dǎo)擴(kuò)散理論：認(rèn)為來自反應(yīng)區(qū)的鏈載體的逆向擴(kuò)散是控制層流火焰?zhèn)鞑サ闹饕蛩鼐C合理論：認(rèn)為熱的傳導(dǎo)和活性粒子的擴(kuò)散對火焰?zhèn)鞑タ赡苡型戎匾挠绊懙谝还?jié)層流火焰?zhèn)鞑ト?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣冗B續(xù)方程：P≈常數(shù)對于一維帶化學(xué)反應(yīng)的定常層流流動，其基本方程為：動量方程：能量方程：絕熱條件下，火焰的邊界條件為：第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ト?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣劝鸦鹧娣殖深A(yù)熱區(qū)與反應(yīng)區(qū)，在預(yù)熱區(qū)中忽略化學(xué)反應(yīng)的影響，而在

4、反應(yīng)區(qū)中忽略能量方程中溫度的一階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)。分區(qū)近似解法：預(yù)熱區(qū)：能量方程邊界條件第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ト?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣确磻?yīng)區(qū)：能量方程邊界條件又：第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ト?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣确磻?yīng)區(qū)：預(yù)熱區(qū)：能量方程邊界條件＝第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ト恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣鹊谝还?jié)層流火焰?zhèn)鞑ト?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣纫雽?dǎo)溫系數(shù)化學(xué)反應(yīng)時間層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c導(dǎo)溫系數(shù)的平方根成正比，與反應(yīng)時間的平方根成反比。也就是說，ul是可燃混氣的一個物理化學(xué)常數(shù)。第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ト?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊谝还?jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩鼗鹧媲颁h的厚度：火焰厚度與導(dǎo)溫系數(shù)成正比，與層流火焰?zhèn)鞑ニ俣瘸煞?/p>

5、比。第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ摹⒂绊憣恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩貕毫Φ挠绊懀阂话闾細(xì)淙剂先紵^程的反應(yīng)級數(shù)1.5～2，因此：即壓力對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊戄^小(v=0～0.25)第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩貕毫Φ挠绊懀簤毫ο陆?，火焰厚度增加。?dāng)壓力降到很低時，可以使δ增大到幾十毫米?；鹧嬖胶?，火焰向管壁散熱量越大，從而使得燃燒溫度降低（b=1.0～0.75）第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩販囟鹊挠绊懀簻囟仍黾樱鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣仍黾?。（C=1.5～2）因?yàn)闇囟葘?dǎo)溫系數(shù)a和對速度的影響差不多，因此溫度對火焰厚度的影響不大。第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)?/p>

6、播速度的因素混氣成分的影響：存在一個最佳混氣成分，這時火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?。對每一種混氣，都存在一個火焰?zhèn)鞑サ臐舛冉缦?，?dāng)混氣太貧或太富時，火焰就不能傳播。第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩鼗鞖庑再|(zhì)的影響：導(dǎo)溫系數(shù)增加，活化能減少或火焰溫度增加時，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃?。第一?jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩卮阆ň嚯x：當(dāng)管徑或容器尺寸小到某個臨界值時，由于火焰單位容積的散熱量太大，生熱量不足，火焰便不能傳播。這個臨界管徑叫淬熄距離。淬熄距離與火焰?zhèn)鞑ニ俣燃皦毫Τ煞幢鹊谝还?jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩卮阆ň嚯x：溫度對淬熄距離的影響壓力對淬熄距離的

7、影響第一節(jié)層流火焰?zhèn)鞑ニ?、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩鼗鹧嬖诠苤写阆ㄓ袃煞N原因：管徑減小，火焰區(qū)單位容積的表面積增大，因而通過管壁的散熱率增大。管徑減小，火焰?zhèn)鞑r活性中間產(chǎn)物碰壁銷毀的機(jī)率增大。淬熄距離：第二節(jié)湍流火焰?zhèn)鞑ヒ?、湍流火焰的特點(diǎn)火焰長度縮短，焰鋒變寬，并有明顯的噪聲，焰鋒不再是光滑的表面，而是抖動的粗糙表面，火焰?zhèn)鞑タ?。湍流火焰：火焰鋒面光滑，焰鋒厚度很薄，火焰?zhèn)鞑ニ俣刃　恿骰鹧妫旱诙?jié)湍流火焰?zhèn)鞑ヒ?、湍流火焰的特點(diǎn)湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣容^層流大幾倍，不僅與燃料的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，而且與湍流性質(zhì)有關(guān)，湍流強(qiáng)度增大，將使