燃燒學(xué)-3.著火的理論基礎(chǔ)

1、研究不同著火方式的著火機(jī)理。研究不同著火方式的著火機(jī)理。著火過程及方式著火過程及方式鏈反應(yīng)速度鏈反應(yīng)速度鏈反應(yīng)的發(fā)展過程鏈反應(yīng)的發(fā)展過程著火的熱自燃理論著火的熱自燃理論著火的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論著火的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論強(qiáng)迫著火強(qiáng)迫著火強(qiáng)迫著火過程強(qiáng)迫著火過程常用點(diǎn)火方法常用點(diǎn)火方法電火花點(diǎn)火電火花點(diǎn)火鏈反應(yīng)的延遲期鏈反應(yīng)的延遲期烴類空氣混合物著火（自燃）特性烴類空氣混合物著火（自燃）特性著火方式與機(jī)理著火方式與機(jī)理著火溫度著火溫度熱自燃過程分析熱自燃過程分析著火溫度求解著火溫度求解謝苗諾夫公式謝苗諾夫公式熱自燃界限熱自燃界限熱自燃的延遲期熱自燃的延遲期點(diǎn)火的可燃界限點(diǎn)火的可燃界限 著火概念、方式和機(jī)理，謝苗

2、諾夫熱自燃理論，著火概念、方式和機(jī)理，謝苗諾夫熱自燃理論，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，烴類鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，烴類空氣混合著火特性，強(qiáng)迫著火空氣混合著火特性，強(qiáng)迫著火的兩種理論，著火界限的兩種理論，著火界限 謝苗諾夫熱自燃理論謝苗諾夫熱自燃理論 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論 ：燃料與氧化劑分子混合后，從開始發(fā)生化學(xué)反：燃料與氧化劑分子混合后，從開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)加速，溫度升高達(dá)到激烈的燃燒反應(yīng)之前的應(yīng)，反應(yīng)加速，溫度升高達(dá)到激烈的燃燒反應(yīng)之前的一段過程。一段過程。一、著火的方式與機(jī)理n自然界中燃料的著火方式自然界中燃料的著火方式 把一定體積的混合氣預(yù)熱到某一溫度把一定體積的混合氣預(yù)熱到某一溫度,在該在該溫度下，混

3、合氣的反應(yīng)速率即自動(dòng)加速，溫度下，混合氣的反應(yīng)速率即自動(dòng)加速，急劇增大直到著火。急劇增大直到著火。 可燃混合氣內(nèi)的某一處用點(diǎn)火熱源點(diǎn)著相可燃混合氣內(nèi)的某一處用點(diǎn)火熱源點(diǎn)著相鄰一層混合氣，爾后燃燒波自動(dòng)的傳播到鄰一層混合氣，爾后燃燒波自動(dòng)的傳播到混合氣的其余部分?；旌蠚獾钠溆嗖糠帧?。和和統(tǒng)稱之為統(tǒng)稱之為n 影響著火的因素影響著火的因素n 燃料性質(zhì)燃料性質(zhì)n 燃料與氧化劑的比例燃料與氧化劑的比例n 環(huán)境壓力及溫度環(huán)境壓力及溫度n 氣流速度氣流速度n 燃燒室尺寸等等。燃燒室尺寸等等。 化學(xué)動(dòng)力學(xué)因素（本章分析的重點(diǎn)）化學(xué)動(dòng)力學(xué)因素（本章分析的重點(diǎn)）流體力學(xué)因素（燃燒階段）流體力學(xué)因素（燃燒階段）自

4、燃著火機(jī)理主要包括兩種自燃著火機(jī)理主要包括兩種反應(yīng)物溫度不斷升高，反應(yīng)加反應(yīng)物溫度不斷升高，反應(yīng)加 快，直到著火，可用阿累尼烏斯定律和質(zhì)量作快，直到著火，可用阿累尼烏斯定律和質(zhì)量作 用定律解釋。用定律解釋?；钚灾行难杆倩钚灾行难杆?增值，反應(yīng)不斷加快，直到著火。增值，反應(yīng)不斷加快，直到著火。實(shí)際燃燒過程中，不可能是純粹的熱自燃或鏈鎖自燃存在，實(shí)際燃燒過程中，不可能是純粹的熱自燃或鏈鎖自燃存在，事實(shí)上，它們是同時(shí)存在而且是相互促進(jìn)的。事實(shí)上，它們是同時(shí)存在而且是相互促進(jìn)的。 一般來說，在一般來說，在高溫高溫下，下，熱自燃熱自燃是著火的主要原因，而在是著火的主要原因，而在低低溫溫時(shí)則時(shí)則支鏈反應(yīng)支

5、鏈反應(yīng)是著火的主要原因。是著火的主要原因。二著火的兩大特征n ：在該溫度下，取決于導(dǎo)熱性能：在該溫度下，取決于導(dǎo)熱性能的初始散失熱量等于同樣時(shí)間內(nèi)因化學(xué)反的初始散失熱量等于同樣時(shí)間內(nèi)因化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而形成的熱量應(yīng)轉(zhuǎn)化而形成的熱量(Vanthoff)。熱著火理。熱著火理論指出著火溫度不是物質(zhì)的一個(gè)專門性質(zhì)，論指出著火溫度不是物質(zhì)的一個(gè)專門性質(zhì)，事實(shí)上它表示在正?；瘜W(xué)過程中事實(shí)上它表示在正常化學(xué)過程中(可燃物和可燃物和氧化劑之間的反應(yīng)過程氧化劑之間的反應(yīng)過程)放熱的反作用的結(jié)放熱的反作用的結(jié)果。果。n ：著火前的物理準(zhǔn)備過程。：著火前的物理準(zhǔn)備過程。（著火前的自動(dòng)加熱時(shí)間）（著火前的自動(dòng)加熱時(shí)間）

6、一.熱自燃過程分析n 放熱和散熱過程放熱和散熱過程 著火是反應(yīng)放熱因素和散熱因素相互著火是反應(yīng)放熱因素和散熱因素相互作用的結(jié)果。作用的結(jié)果。 放熱放熱散熱：著火成功；散熱：著火成功； 放熱放熱 q1 ， 散熱放熱，T ，回到A點(diǎn); 當(dāng)T ，q2 q1 , 散熱放熱， T ，回到A點(diǎn)。 n A點(diǎn)溫度低，稱為熄滅狀態(tài)。n C點(diǎn)不穩(wěn)定。輕微擾動(dòng)將使C 點(diǎn)失去平衡。 C點(diǎn)以下熄滅， C點(diǎn)以上著火。 q1與q2 相交： q q1 1始終大于始終大于q q2 2，一定能引起可燃混合氣的著火。所以，一定能引起可燃混合氣的著火。所以，這種工況是不穩(wěn)定的。這種工況是不穩(wěn)定的。q1與q2 相離：nB點(diǎn)是臨界狀態(tài)，

7、也是不穩(wěn)定的。只要環(huán)境介質(zhì)溫度略高于T0，則q1和q2就沒有交點(diǎn)了，必然導(dǎo)致反應(yīng)混合氣的著火。圖中 B點(diǎn)為著火臨界點(diǎn) Tb為著火溫度 T0為自燃溫度 T0Tb之間的時(shí)間為著火感應(yīng)期q1與q2 相切：放熱率曲線左移，在相同放熱率曲線左移，在相同溫度下，燃料放熱量增加，溫度下，燃料放熱量增加，著火溫度降低，著火溫度著火溫度降低，著火溫度降低，著火提前。降低，著火提前。10expvnEqw QVk nVQRT環(huán)境溫度升高，相當(dāng)于散熱曲線右移，散熱率環(huán)境溫度升高，相當(dāng)于散熱曲線右移，散熱率曲線與放熱率曲線的交點(diǎn)曲線與放熱率曲線的交點(diǎn) C降低，著火溫度降降低，著火溫度降低，著火提前。低，著火提前。n比表

8、面積和散熱系數(shù)比表面積和散熱系數(shù)n 燃料粒徑的大小燃料粒徑的大小n 燃燒區(qū)周圍的散熱條件燃燒區(qū)周圍的散熱條件燃料的比表面積越大，相當(dāng)于散熱面積越大，散熱率增燃料的比表面積越大，相當(dāng)于散熱面積越大，散熱率增加，燃料著火條件變差，著火溫度上升，著火推遲；散加，燃料著火條件變差，著火溫度上升，著火推遲；散熱系數(shù)越大，散熱率越大，燃料著火條件變差，著火溫?zé)嵯禂?shù)越大，散熱率越大，燃料著火條件變差，著火溫度上升，著火推遲。度上升，著火推遲。20qS TT自燃溫度自燃溫度T0顯然與混合氣的濃度（或壓力）、反顯然與混合氣的濃度（或壓力）、反應(yīng)級(jí)數(shù)應(yīng)級(jí)數(shù)v、活化能、活化能E和散熱情況（和散熱情況（aS）有關(guān)?？?/p>

9、燃混合氣）有關(guān)?？扇蓟旌蠚獾幕钚院軓?qiáng)（即值?。瑒t具有較低的自燃溫度；散熱的活性很強(qiáng)（即值?。瑒t具有較低的自燃溫度；散熱條件加強(qiáng)時(shí)（即值增大），則自燃溫度升高；可燃混合條件加強(qiáng)時(shí)（即值增大），則自燃溫度升高；可燃混合氣的壓力升高時(shí)，將使自燃溫度降低。氣的壓力升高時(shí)，將使自燃溫度降低。10expvnEqw QVk nVQRT20qS TT著火臨界點(diǎn)著火臨界點(diǎn)B：（1）反應(yīng)的放熱速率與向環(huán)境介質(zhì)的散熱率相等；）反應(yīng)的放熱速率與向環(huán)境介質(zhì)的散熱率相等；（2）放熱率與散熱率對(duì)溫度的導(dǎo)數(shù)值相等。）放熱率與散熱率對(duì)溫度的導(dǎo)數(shù)值相等。著火臨界條件的數(shù)學(xué)描述：著火臨界條件的數(shù)學(xué)描述： 12BBTTqq12B

10、BTTdqdqdTdT（放熱速率與散熱率相等） （放熱率與散熱率對(duì)溫度的導(dǎo)數(shù)值相等） TB對(duì)應(yīng)的自燃溫度為對(duì)應(yīng)的自燃溫度為T0，解得，解得TB：ERTRETB04112化簡(jiǎn)得：化簡(jiǎn)得：得到著火的條件：得到著火的條件： 物理意義物理意義：可燃混合氣的溫度如比容器壁熱：可燃混合氣的溫度如比容器壁熱時(shí)，即時(shí)，即 時(shí)，將發(fā)生熱自燃；反之，如時(shí)，將發(fā)生熱自燃；反之，如 時(shí)，時(shí)，則不會(huì)引起熱自燃。則不會(huì)引起熱自燃。200BRTTTE200BBRTTTTE20BRTTE20BRTTEn問題的提出問題的提出 已知混合氣的初溫和散熱條件，如何預(yù)估著火時(shí)混合已知混合氣的初溫和散熱條件，如何預(yù)估著火時(shí)混合氣的臨界壓

11、力（或濃度）？氣的臨界壓力（或濃度）？對(duì)對(duì) 做近似處理：做近似處理：02expBBEEVQk naSRTRT00201EvRTVQk n EeeRT aSTBT0 200BRTTTEn 問題的解決問題的解決（謝苗諾夫公式謝苗諾夫公式 ）1 2 /00logvPABTTP取代取代n系統(tǒng)的散熱條件系統(tǒng)的散熱條件(a、S、V)和混合氣的化學(xué)性能參和混合氣的化學(xué)性能參數(shù)數(shù)(E、Q、k0、v)已知，則根據(jù)上式有：已知，則根據(jù)上式有：若給定若給定n T0 ；若給定若給定T0 著火時(shí)混合氣的著火時(shí)混合氣的00201EvRTVQk n EeeRT aS氣體壓力和自燃溫度的關(guān)系式，也即為氣體壓力和自燃溫度的關(guān)系

12、式，也即為，或稱為，或稱為：n熱自燃溫度與熱自燃溫度與壓力壓力的關(guān)系的關(guān)系n P ：T0 易熱自燃易熱自燃nP ： T0 不易熱自燃易熱自燃：內(nèi)燃機(jī)在高原地區(qū)，：內(nèi)燃機(jī)在高原地區(qū)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)在高空時(shí)著火航空發(fā)動(dòng)機(jī)在高空時(shí)著火性能不好。性能不好。熱自燃界限圖熱自燃界限圖1 200logvPABTT熱自燃溫度與熱自燃溫度與混合氣組分混合氣組分的關(guān)系的關(guān)系無論是均相氣體燃料還是固體燃料，當(dāng)周圍無論是均相氣體燃料還是固體燃料，當(dāng)周圍介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度T0達(dá)到一定值后，即出現(xiàn)熱自燃著火，達(dá)到一定值后，即出現(xiàn)熱自燃著火，其臨界自燃條件前已分析，此時(shí)的周圍介質(zhì)溫度其臨界自燃條件前已分析，此時(shí)的周圍介質(zhì)溫度即為

13、自燃溫度。但試驗(yàn)亦表明，在一定的爐內(nèi)壓即為自燃溫度。但試驗(yàn)亦表明，在一定的爐內(nèi)壓力下，可燃混合物的濃度變化時(shí)，其自燃溫度也力下，可燃混合物的濃度變化時(shí)，其自燃溫度也不相同。不相同。著火濃度界限（著火濃度界限（P =定植）定植）n 只有只有x1 1x2 2的濃度范圍內(nèi)混合氣才可能著火。的濃度范圍內(nèi)混合氣才可能著火。 n x2 2濃限（富油）；濃限（富油）； x1 1稀限稀限( (貧油貧油) )。著火濃度界限（著火濃度界限（T0 =定植）定植）：P=定值，得出著火溫度與混合氣定值，得出著火溫度與混合氣成分的關(guān)系；成分的關(guān)系；T0 =定值，得出定值，得出 臨界壓力與混合氣成臨界壓力與混合氣成分的關(guān)系

14、。分的關(guān)系。n當(dāng)壓力（或溫度）下降時(shí)，則可燃界限縮小，當(dāng)壓當(dāng)壓力（或溫度）下降時(shí)，則可燃界限縮小，當(dāng)壓力（或溫度）下降到某一值時(shí)，則可燃界限縮小成力（或溫度）下降到某一值時(shí)，則可燃界限縮小成一點(diǎn)，當(dāng)壓力（或溫度）再繼續(xù)下降，則任何混合一點(diǎn)，當(dāng)壓力（或溫度）再繼續(xù)下降，則任何混合氣成分都不能著火。氣成分都不能著火。名稱著火溫度可燃物著火的濃度范圍著火范圍相應(yīng)的過量空氣系數(shù)低限 %高限 %高限 %低限 %氫 (H2)一氧化碳 (CO)5716094.012.474.273.82.940.184甲烷 (CH4)乙烷 (C2H6)6324724.62.914.6142.172.00.610.37丙烯

15、(C3H6)乙炔 (C2H2)5043052.082.510.6801.960.35硫化氫 (H2S)氨 (NH3)2906514.315.545.526.6高爐煤氣焦?fàn)t煤氣70080065075046606830.0發(fā)生爐煤氣生活用煤氣天然煤氣70080056075053020.75.34.573.731.013.5結(jié)論結(jié)論：增大容器的尺寸，可以降低著火臨界壓力。增大容器的尺寸，可以降低著火臨界壓力。應(yīng)用應(yīng)用：高原地區(qū)不宜用小尺寸的燃燒室：高原地區(qū)不宜用小尺寸的燃燒室 。19010PnT00201EvRTVQk n EeeRT aS19020010exp1vvveVQk P EEaSRTRT

16、T0 0及其余參數(shù)不變及其余參數(shù)不變 PD=定值 定值vVPS球形容器，球形容器，1 1igdtdTCVqq21：初溫低于T0的工況。：初溫恰好等于T0的臨界狀況。：初溫高于T0的工況。系統(tǒng)熱平衡狀態(tài)dtdTCVqq21：初溫低于：初溫低于T0的工況。最后穩(wěn)定于的工況。最后穩(wěn)定于A工況，溫度工況，溫度逐漸趨近于逐漸趨近于TA，不能自燃；，不能自燃；：初溫恰好等于：初溫恰好等于T0的臨界狀況。以著火溫度的臨界狀況。以著火溫度TB為為極限，著火延遲期是無限長(zhǎng)的。極限，著火延遲期是無限長(zhǎng)的。：初溫高于：初溫高于T0的工況。在系統(tǒng)溫度達(dá)到的工況。在系統(tǒng)溫度達(dá)到TB之前，雖然之前，雖然dT/dt0 ,

17、但但 是因?yàn)槭且驗(yàn)閐2T/dt2 0，溫度變，溫度變化是減速緩慢化是減速緩慢 升升 高的，即曲線上凸。在高的，即曲線上凸。在T= TB時(shí)時(shí), dT/dt 減為最小值，減為最小值， d2T/dt2 =0，曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)。經(jīng)過拐點(diǎn)以，曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)。經(jīng)過拐點(diǎn)以后，后， dT/dt增大很快，故增大很快，故 d2T/dt2 0，溫度加速上升，溫度加速上升，曲線上凹。我們規(guī)定這個(gè)曲線上凹。我們規(guī)定這個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間（溫度達(dá)到拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間（溫度達(dá)到TB）為著火延遲期）為著火延遲期。絕熱工況下的著火延遲期：絕熱工況下的著火延遲期：著火延遲期隨混合氣壓力和自燃溫度的升：著火延遲期隨混合氣壓力和自燃溫度的升高而縮

18、短。因此，在燃燒室內(nèi)提高混合氣的壓力高而縮短。因此，在燃燒室內(nèi)提高混合氣的壓力和溫度都會(huì)縮短燃燒自燃的著火延遲期，從而有和溫度都會(huì)縮短燃燒自燃的著火延遲期，從而有利于混合氣的著火。利于混合氣的著火。 0ln1 lnigEvPART 活性中心濃度的變化速度活性中心濃度的變化速度 ：0dcvccd= + 0()dcvfg cd,fg令 ： f 為鏈進(jìn)展的動(dòng)力學(xué)系數(shù) g 為鏈中斷的動(dòng)力學(xué)系數(shù) （f 、g分別與溫度，活化能以及其他因素有關(guān)）3.3 3.3 著火的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論著火的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論0()dcvfg cd0dcvcdRTEveP/C其中：其中： （鏈的繼續(xù)概率）（鏈的繼續(xù)概率） 用用Lagra

19、nge法積分得：法積分得： 0(1)vce cv0) 0() 0(0(1)vce cv0)0()0(n在低溫時(shí)，由于鏈的分枝速度很緩慢，而鏈的中斷速度卻很快，fg，則g或0 ，活化中心濃度迅速增大，引起自燃。鏈?zhǔn)街鸬臈l件鏈?zhǔn)街鸬臈l件： crwwcrw著火臨界遏制速度值著火臨界遏制速度值如果假設(shè)經(jīng)過一段時(shí)間（誘導(dǎo)期或習(xí)慣上叫著火延如果假設(shè)經(jīng)過一段時(shí)間（誘導(dǎo)期或習(xí)慣上叫著火延遲期）反應(yīng)速度達(dá)到臨界值，遲期）反應(yīng)速度達(dá)到臨界值， 則：則：常數(shù)crweAi常數(shù)i/vE RTiPe常數(shù)/E RTivep常數(shù) 謝苗諾夫從理論上推導(dǎo)出的謝苗諾夫從理論上推導(dǎo)出的2/1cTivCep)(21RECC常數(shù)，

20、由于所有活性中心在 時(shí)間內(nèi)都參加反應(yīng)，鏈的支化反應(yīng)總速度為：0(1)vcwe ：烴類混合物著火存在二個(gè)著火：烴類混合物著火存在二個(gè)著火(自動(dòng)著火）區(qū)域，自動(dòng)著火）區(qū)域， 在這二區(qū)域之間，著火是不可能的。在這二區(qū)域之間，著火是不可能的。 n 烴類混合物的著火極限值烴類混合物的著火極限值 n 對(duì)于一定壓力，混合物在對(duì)于一定壓力，混合物在290 300范圍內(nèi)，可能著火，隨著溫范圍內(nèi)，可能著火，隨著溫 度升高，著火停止度升高，著火停止 ，直到，直到490以以 上又會(huì)著火。上又會(huì)著火。n 每一個(gè)組成對(duì)應(yīng)有一個(gè)臨界壓力，每一個(gè)組成對(duì)應(yīng)有一個(gè)臨界壓力， 在該壓力下在該壓力下 ，著火溫度突然下降，著火溫度突然

21、下降 近近200。n 隨著組成含量的減少，臨界壓力隨著組成含量的減少，臨界壓力 升高。升高。烷一空氣混合物著火極限值烷一空氣混合物著火極限值在在t-pt-p座標(biāo)下石蠟烴著火座標(biāo)下石蠟烴著火( (自動(dòng)著火自動(dòng)著火) )的范的范圍圍：自動(dòng)著：自動(dòng)著火具有連續(xù)單級(jí)的特點(diǎn)?；鹁哂羞B續(xù)單級(jí)的特點(diǎn)。：自動(dòng)著火為多級(jí)的，即自動(dòng)著火為多級(jí)的，即通過一連串不同的化學(xué)通過一連串不同的化學(xué)階段著火。階段著火。：不發(fā)生鏈不發(fā)生鏈-熱自動(dòng)著火，熱自動(dòng)著火，而認(rèn)為有冷焰存在。而認(rèn)為有冷焰存在。n空氣烴類混合物多級(jí)著火過程空氣烴類混合物多級(jí)著火過程高溫下：?jiǎn)渭?jí)著火，點(diǎn)狀著火高溫下：?jiǎn)渭?jí)著火，點(diǎn)狀著火。 低溫下：多級(jí)著火，容

22、積著火。低溫下：多級(jí)著火，容積著火。包括了包括了一連串一連串的火焰（的火焰（冷焰冷焰、蘭焰蘭焰、熱熱焰焰），在每一種火焰中完在每一種火焰中完成了原始烴類的某一化學(xué)成了原始烴類的某一化學(xué)轉(zhuǎn)化：在冷焰中，一般形轉(zhuǎn)化：在冷焰中，一般形成甲醛，在蘭焰中形成成甲醛，在蘭焰中形成COCO，而在熱焰中生成最終產(chǎn)物。而在熱焰中生成最終產(chǎn)物。多級(jí)著火的多級(jí)著火的P-T P-T 關(guān)系關(guān)系 n空氣烴類混合物多級(jí)空氣烴類混合物多級(jí)著火延遲期的計(jì)算著火延遲期的計(jì)算其中其中 1、2、3 分別代表冷焰、蘭焰和熱焰分別代表冷焰、蘭焰和熱焰 冷焰著火延遲期：冷焰著火延遲期： 熱焰著火延遲期：熱焰著火延遲期： 和壓力、溫度的關(guān)系

23、比較復(fù)雜和壓力、溫度的關(guān)系比較復(fù)雜 211i/1vE RTiApe32i2i321in多級(jí)著火中，冷焰、蘭焰、熱焰產(chǎn)生時(shí)間和條件多級(jí)著火中，冷焰、蘭焰、熱焰產(chǎn)生時(shí)間和條件n產(chǎn)生時(shí)間：先冷焰，再蘭焰，最后出現(xiàn)熱焰產(chǎn)生時(shí)間：先冷焰，再蘭焰，最后出現(xiàn)熱焰n產(chǎn)生條件：為產(chǎn)生冷焰，混合物的濃度劑量要很高，產(chǎn)生條件：為產(chǎn)生冷焰，混合物的濃度劑量要很高，對(duì)于蘭焰則混合物的濃度略高于化學(xué)計(jì)量比例，而熱對(duì)于蘭焰則混合物的濃度略高于化學(xué)計(jì)量比例，而熱焰的最優(yōu)發(fā)展條件是按化學(xué)計(jì)量值。焰的最優(yōu)發(fā)展條件是按化學(xué)計(jì)量值。 ：在均相混合物中不可能形成著火級(jí)的最優(yōu)條件，：在均相混合物中不可能形成著火級(jí)的最優(yōu)條件， 因而著火延

24、遲大于非均相的情況。因而著火延遲大于非均相的情況。3.4 強(qiáng)迫著火（點(diǎn)燃）工程上的燃料著火的方式通常為工程上的燃料著火的方式通常為，即，即。 n概念概念 用熾熱的高溫物體使混合氣的一小部分著火，用熾熱的高溫物體使混合氣的一小部分著火，形成局部的火焰核心；然后這個(gè)火焰核心再把鄰近形成局部的火焰核心；然后這個(gè)火焰核心再把鄰近的混合氣點(diǎn)燃。這樣逐層依次地引起火焰的傳播從的混合氣點(diǎn)燃。這樣逐層依次地引起火焰的傳播從而使整個(gè)混合氣燃燒起來。而使整個(gè)混合氣燃燒起來。工程上常用，工程上常用，用于流速較低、易燃的混合氣中，用于流速較低、易燃的混合氣中，如一般的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。如一般的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。 常用金屬板、柱、

25、絲或球作為電阻，通以電流使常用金屬板、柱、絲或球作為電阻，通以電流使其熾熱；亦有用熱輻射加熱耐火磚或陶瓷棒等形成各其熾熱；亦有用熱輻射加熱耐火磚或陶瓷棒等形成各種熾熱物體在可燃混合氣中進(jìn)行點(diǎn)火。種熾熱物體在可燃混合氣中進(jìn)行點(diǎn)火。 常用于鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中的點(diǎn)火。最大優(yōu)常用于鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中的點(diǎn)火。最大優(yōu)點(diǎn)就在于具有較大的點(diǎn)火能量。點(diǎn)就在于具有較大的點(diǎn)火能量。n兩種理論兩種理論熱理論（熱機(jī)理）熱理論（熱機(jī)理） 較高壓力較高壓力電理論電理論 (鏈鎖機(jī)理）鏈鎖機(jī)理） 低壓力低壓力 實(shí)驗(yàn)表明，以上兩種機(jī)理并不矛盾，而是同實(shí)驗(yàn)表明，以上兩種機(jī)理并不矛盾，而是同時(shí)存在的。時(shí)存在的。 (a)(b) 研究電火花點(diǎn)火的電極研究電火花點(diǎn)火的電極 (a) (a) 無法蘭的電極無法蘭的電極 (b)(b)有法蘭的電極有法蘭的電極 圓形玻璃法蘭圓形玻璃法蘭d dq q淬熄距離淬熄距離（Quenching distance) Emin臨界點(diǎn)火能臨界點(diǎn)火能 （最小點(diǎn)火能最小點(diǎn)火能 ）點(diǎn)火能隨電極距離的變化關(guān)系點(diǎn)火能隨電極距離的變化關(guān)系 (a) 最小點(diǎn)火能和熄火距離最小點(diǎn)火能和熄火距離 （b）電極法蘭直徑的影響）電極法蘭直徑的影響 E Eminmin和和d dq q主要與混合氣的物理化學(xué)性質(zhì)、壓力、速度和溫度有主要與混合氣的物理化學(xué)性質(zhì)、壓力、