液化(huà)氣人(rén)必懂(dǒng)的(de)液化(huà)氣竈基礎知識(二):火焰的(de)傳播
警鐘(zhōng)長(cháng)鳴 安全用(yòng)氣
火焰傳播的(de)概念
一切可(kě)燃混合氣的(de)正常燃燒過程,都是由著(zhe)火和(hé)燃燒兩個(gè)階段所組成。可(kě)燃混合氣在某一個(gè)區(qū)域點燃之後,爲保持其連續燃燒,應使火焰從這(zhè)個(gè)區(qū)域傳播開去。在實際中,一般都用(yòng)點火的(de)方法使燃氣和(hé)空氣混合物(wù)著(zhe)火。因此當點火使可(kě)燃混合氣某一局部著(zhe)火時(shí),在著(zhe)火處就形成一層極薄的(de)火焰面。在這(zhè)層火焰面内燃燒化(huà)學反應産生很高(gāo)的(de)溫度,并在其邊界上形成較大(dà)的(de)溫度梯度,從而産生了(le)強烈的(de)熱(rè)量和(hé)質量交換,使鄰近較冷(lěng)的(de)新鮮可(kě)燃混合氣層溫度升高(gāo),當達到著(zhe)火溫度時(shí),就著(zhe)火燃燒,形成新的(de)火焰面,這(zhè)樣一層一層地,使每層氣體都相繼經曆加熱(rè)、著(zhe)火和(hé)燃燒的(de)過程,把燃燒擴展到整個(gè)混合氣體中去,這(zhè)種現象稱爲火焰的(de)傳播。
未燃氣體與燃燒産物(wù)的(de)分(fēn)界面稱爲焰面或燃燒前沿面、火焰前鋒面。實驗表明(míng),化(huà)學反應不是在整個(gè)混合氣體内同時(shí)發生,而是集中在這(zhè)薄薄的(de)一層,厚度爲幾百甚至幾十微米的(de)火焰面内,并逐層進行。
火焰的(de)傳播方式
火焰傳播方式有三種:即正常火焰傳播、爆炸、爆燃。
正常火焰傳播,僅僅是由于傳熱(rè)和(hé)傳質的(de)作用(yòng),熾熱(rè)的(de)焰面将熱(rè)量傳給鄰近的(de)未燃混合氣體層,使其著(zhe)火燃燒,并一層層依次将火焰傳播到整個(gè)可(kě)燃混合氣。它們均屬于等壓條件下(xià)的(de)穩态燃燒,其火焰傳播速度,即火焰焰面向前移動的(de)速度通(tōng)常從每秒不足1米至每秒數米、數十米。燃氣竈的(de)燃燒都屬于此類。
爆炸,發生燃氣與空氣混合物(wù)密閉容器内,發生燃氣與空氣混合物(wù)密閉容器内,可(kě)燃氣體火蒸汽與空氣按一定比例混合,而後點燃,因爲氣體擴散偶成在燃燒以前已經完成,容器内的(de)全部可(kě)燃混合物(wù)将在瞬間完全反應,伴随著(zhe)容器内的(de)壓力猛烈增大(dà),也(yě)就發生了(le)爆炸。
爆燃,可(kě)燃氣體與空氣的(de)混合物(wù)由火源點燃,火焰立即從或遠(yuǎn)處以不斷擴大(dà)的(de)同心球的(de)形式自動擴展到混合物(wù)存在的(de)全部空間,這(zhè)種以熱(rè)傳到方式自動在空間傳播的(de)燃燒現象稱爲爆燃。爆震波的(de)産生,是由于後面的(de)可(kě)燃混合氣部分(fēn)燃燒之後,使前面未燃混合氣體發生了(le)絕熱(rè)壓縮,并使火焰以壓力波的(de)形式傳播。爆燃産生的(de)溫度是爆炸的(de)2~3倍,壓力是爆炸的(de)10倍,幾乎也(yě)是在一瞬間完成,爆燃的(de)破壞力遠(yuǎn)勝爆炸。
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