新澳门棋牌下载-新澳门棋牌手机版下载

企业公告:
您当前的位置:新澳门棋牌下载 > 公司新闻 > 烧嘴、新澳门棋牌下载层流火焰传播界限

烧嘴、新澳门棋牌下载层流火焰传播界限

添加时间:2018/8/28 14:46:41 浏览次数:511

一、火焰传播界限

烧嘴火焰传播界限,实际上是可燃混合气在什么条件下才能进行燃烧的问题。任何可燃混合气如果不是太稀的话(即燃料不是过少),只要有足够强烈的点火源都可以使它着火。但着火以后能不能维持燃烧,即维持火焰在其中传播,则不一定。因为可燃混合气中火焰传播的能力是与可燃混合气的组成及与周围介质的换热条件有关。

由实验可知,可燃混合气的燃烧并不是在混合气所有各种组成下都能进行的。对于某种可燃混合气,在某给定的初始温度和压力下存在着一定的传播浓度界限。在此界限以外,即使以强烈的热源使可燃混合气着火,也不能使火焰在其中传播,而将是熄灭。

因燃料过贫或过富,火焰传播速度会急剧会急剧下降,以致不能维持火焰在可燃燃混合气中传播,这种现象称为淬熄。淬熄时的临界条件就是火焰的烧嘴传播界限。

以前曾认为火焰传播界限就是SL≈0时的参数,且从进一步的实验发现,当SL未接近零时就已发生淬熄现象。这是因为燃烧区对外散热(通过导热或热辐射)的缘故。可燃混合气因燃料过贫或其他原因降低了燃烧温度,导致了化学反应速度变慢,使得SL减小;但这时散热损失却相对地增大,因而使燃烧温度更加下降,最后达到某一数值后火焰就不能再继续传播。实验表明,各种燃料相应于火焰不能传播时的最小极限火焰传播速度为2 ~10cm/s,见图6-16。

可燃混合气因燃料过贫而使火焰传播达到临界状态的组成称为火焰传播的浓度下限αLL>1);反之,因燃料过富而致火焰不能传播的组成称为浓度上限αU( αu<1)。在浓度上下限之间,可燃混合气的任一组成都能保证火焰的传播。在传播界限外,可燃混合气并非不可能燃烧,而只是不能以层流火焰传播的形式来进行,例如可用绝热压缩的方法使极稀薄的燃料/空气混合气发生燃烧。

火焰传播浓度界限实际上也就是着火浓度极限。

二、影响火焰传播浓度界限的因素

火焰传播界限与许多因素有关,如燃料的种类、混合气的组成以及混合气的温度与压力等。燃料的性质对传播界限具有很大的影响。如果然料不是在空气中而是在纯氧中燃烧,则其火焰传播界限将显著扩大,且主要扩大其上限。这是与燃料在纯氧中燃烧具有较大的火焰速度有关。

提高可燃混合气的压力可扩大其火焰传播界限,上限尤其显著。压力对火焰传播界限的影响在低压时特别明显。当压力降低到某一极限值时上下两界限会聚集在一起。此后,若再继统降低压力,则不论混合气为何种组成都无法使火焰传播。

对于烃类化合物与空气的混合气在温度为15 ~ 20时,这极限压力为4000 ~4700Pa;若将空气换以纯氧或升高其温度,则可使极限压力下降到267 ~ 1333Pa。

可燃混合气温度的提高,可使反应速度加快,燃烧温度提高,有利于火焰传播界限的扩大。温度与火焰传播界限之间呈线性正比关系。

火焰在管子中传播时,管径的大小对火焰传播界限也有很大影响。当管径减小时,因为对管壁的散热相对增大,火焰传播速度减小。当管径小到某一极限值时,向管壁的散热损失可增大到使火焰无法传播,这时的管径就称为临界直径或淬熄直径(淬熄距离),见图6-17。淬熄直径在工程上具有很实用的意义,例如利用孔径小于淬熄直径的金属网来制止火焰的通过,这是最常用的防止回火的措施。

不同可燃混合气,淬熄直径与其理论火焰传播速度和压力成反比。

管径对火焰传播界限的影响表示在图6-18中,从图中可以看出,增大管径可扩大传播范围,但超出某一极限后,作用就不显著了。

火焰在管中传播所以会被淬熄,主要是受到活化中心的和热量的扩散作用。火焰在管中传播时,管壁将吸取火焰的热量并向外散失。管子直径越小,管子的相对散热面积越大,因而容积热损失也就越大。同样,管子直径越小,活化中心与管壁碰撞的机会越多,因而这此活化中心被销毁的量也就越多。管壁的结构材料和条件对活化中心销毁速度也起到一定的作用。提高初始温度可减缓热量的损失和活化中的销毁,故可使淬熄直径减小;减小压力可增大气体分子的平均自由程,促进活化中心与管壁的相互碰撞,加速它们的销毁速度,从而使火焰传播界限缩小。这对于在低于大气压力下,需在管内作火焰传播的燃烧装置(如喷气发动机燃烧室中的传焰管装置)来说,具有非常实用的意义。因这时传焰管必须选用大于该压力下的淬熄直径,否则火焰无法传播。在可燃混合气中掺人不可燃组分,依据掺人组分的性质和数量会不同程度地缩小传播界限。

火焰传播界限一般通过实验来确定,如图6-19所示,在一端封闭的玻璃管内充以一定浓度的可燃混合气,然后把玻璃管开口端垂直浸人水银槽内。用玻璃管下端的点火器点火,若火焰不能传播到管子上端时,则此时浓度就为火焰传播浓度界限。
新澳门棋牌下载-新澳门棋牌手机版下载多年经验确定::传播界限上限一般约是化学当量计算浓度的3倍,下限大约是它的50%。