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新澳门棋牌下载燃气点燃的浓度界限研究对新澳门棋牌下载的设计有很强的指导意义

添加时间:2018/8/26 10:38:38 浏览次数:525

一、点燃的浓度界限:

新澳门棋牌下载经新澳门棋牌下载-新澳门棋牌手机版下载多次实验表明:点燃如同自燃一样存在着所谓的着火界限,就是说可燃混合气并不是在任何压力或任何可燃混合气的组成下都能被点燃,而是存在着一定的浓度界限和最小极限压力,这些重要数据经新澳门棋牌下载-新澳门棋牌手机版下载总结 、验证并且应用在新澳门棋牌下载、 柴油烧嘴等设备。

经研究表明:若可燃混合气太贫(燃料含量较少)或太富,则所需的最小点火能量将很大,甚至无限大,而任何实际的点火系统所能提供的着火能量都是有限的,因此,这就是意味着对于燃料过贫或过富的可燃混合物是无法点燃的。

图5-19给出了两种不同可燃混合气的着火(点燃)浓度界限。在理论文献中,表示着火范围的浓度界限都是用压力(或温度)对可燃混合气组成的关系曲线来描述的。这些图形的曲线通常是不对称的,或偏向左,或偏向右。从图5-19的曲线中可以看出:随着压力的下降,着火范围变窄,存在着一个最低压力。低于这个压力,则不论可燃混合气的组成如何,都无法使其点燃。这时,着火浓度的上下界限趋近一致。

这些结果对新澳门棋牌下载的设计与运行有着实际意义。

二、影响点燃界限的诸因素:

新澳门棋牌下载-新澳门棋牌手机版下载研究另一重要观点:影响点燃界限的因素主要有压力、温度、流速和掺杂物等。它们对其影响的性质与程度可通过实验测定并绘制成图线来说明。

1.压力的影响

压力对点燃界限的影响如图5-19所示。压力的影响仅当压力逐渐下降时才显著,而在较高的压力下,可以说压力对浓度界限没有影响,这一情况与自燃时在 T=常数下的临界压力与可燃混合气组成之间的变化关系相类似。不过,自燃指的是在给定的压力和可燃混合气浓度范围内,整个容器中可燃混合气由于本身的氧化反应使整个体系达到自燃温度而形成的着火。但点燃则不然,整个可燃混合气温度是比较低的,处于常温状态,着火则需借助于其他高温能源,先在某局部地区形成着火,然后再传播到各处。所以,在自燃过程中只有爆炸过程,而无火焰的传播过程。

2.温度的影响

提高可燃混合气的初始温度,对大多数烃类燃料与空气的混合气而言,可使其点火界限变宽,如图5-20所示。其原因在于此时提高了反应的放热率,而对散热的影响则不大。实验表明,温度对着火界限的影响主要反映在上限,而对下限则没有什么影响。

3.流速的影响

流速对点燃界限的影响主要表现在与换热α有关的Nu数的变化上。例如用炽热圆球点火时,

Nu=2+0.6Re1/2 Pr1/3

在其他条件相同时,流速越大,着火范围越小,亦即越不容易被点燃。图5-21给出了烃类燃料戊烷的点火界限的实验结果。它是烃类燃料的一个典型例子。实验表明,当可燃混合气组成接近化学当量比量,可以被点燃的速率为最大。从图中还可看出,点燃界限还与点燃的炽热物体的大小(例如圆球的直径)有关,炽热物体(圆球直径d)尺寸越小,点燃界限就越小。

4.掺杂物的影响

实验和理论计算都表明,当可燃混合气中掺杂有一定量的不可燃气体如N2、CO2、Ar、He等后,会使着火范围变窄。如果掺杂量过多的话,则可使可燃混合气无法被点燃。其原因是在于不可燃气体的掺入将影响到反应放热速率和火焰传播速率。

图5-22表示了在甲烷-空气混合气中掺入不同不可燃气体数量时对点燃界限的影响。

不可燃气体的掺入对着火界限的影响主要反映在着火上限,这是因为在燃烧过贫情况下,过量的氧量已起着相当于不可燃掺杂物的作用,此时若燃料浓度不变而以其他掺入物代替氧,则对点燃界限的影响就不大了。

不同不可燃气体若掺入比例相同时,则对点燃浓度界限的影响也不一样。这是由于此时所组成可燃混合气(λ/cp)值不同之故,导热性能好能促使火焰传播,而比热大却能抑制火焰传播。在工程上就利用这种特性来制造灭火剂。一种好的灭火剂应该具有低的导热系数和较大的比热。

三、多组合可燃混合物的点燃浓度界限

  若向可燃混合气中掺入的不是不可燃气体,而是另一种可燃气体,则将形成一种多组分的可燃混合物。

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