预混可燃气体的着火和燃烧 1901T G UNN 燃烧理论中自燃的两种类型 —热自燃：由热力爆燃引起； —链锁自燃：由链锁爆燃引起。 实际燃烧过程中不可能有纯粹的热自燃和链锁自燃，同时存在且相互促进 一预混可燃气体的加热加强分子热活化，促进每个链锁基元的反应； 一低温时链锁反应可使系统逐渐加热，同时也强化了分子的热活化。 自燃现象不可能用单一的自燃理论来解释 一 高温下热爆燃是着火的主要因素； 低温时分枝链锁爆燃则起主导作用。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 燃烧理论中自燃的两种类型 —热自燃：由热力爆燃引起； —链锁自燃：由链锁爆燃引起。 实际燃烧过程中不可能有纯粹的热自燃和链锁自燃，同时存在且相互促进 —预混可燃气体的加热加强分子热活化，促进每个链锁基元的反应； —低温时链锁反应可使系统逐渐加热，同时也强化了分子的热活化 。 自燃现象不可能用单一的自燃理论来解释 —高温下热爆燃是着火的主要因素； —低温时分枝链锁爆燃则起主导作用。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 、1901■ NG UNN 一、热自燃理论：主要研究系统内因化学反应放热而使系统温度自行升高， 从而促进了化学反应放热速度的急剧增大导致着火的过程。 (一）预混可燃气体在绝热条件下的热自燃 (1)绝热反应中燃气浓度与温度的变化关系 设绝热容器中充满预混可燃气体，初温为T,燃气初始浓度为C40；放热 反应中，温度由T上升至T,燃气浓度减为CA,由热力学第一定律可知： (C40-CA)=Cv(T-To) Q一每摩尔燃气化学反应所放出的热量； C4一燃气浓度； v一预混可燃气体的定容比热容。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 一、热自燃理论：主要研究系统内因化学反应放热而使系统温度自行升高， 从而促进了化学反应放热速度的急剧增大导致着火的过程。 （一）预混可燃气体在绝热条件下的热自燃 （ 1 ）绝热反应中燃气浓度与温度的变化关系 设绝热容器中充满预混可燃气体，初温为 T0，燃气初始浓度为 CA0；放热 反应中，温度由 T0上升至 T，燃气浓度减为 CA，由热力学第一定律可知： 0 0 ( )( ) Q( )( ) C C cT T A AV 0 0 − = − Q—每摩尔燃气化学反应所放出的热量； CA—燃气浓度； c V—预混可燃气体的定容比热容。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 1901 G UNN 绝热燃烧温度，Tmx:当燃气完全燃烧时，燃气的温度达到其最高值，亦 称理论燃烧温度。 QC40=Cv(Tmax-T)→ CTrs-T C40 Tmax-To 在绝热条件下，燃气浓度变化与温度呈线性关系 =C0 Tnax-T Tmx-7o School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 绝热燃烧温度， Tmax：当燃气完全燃烧时，燃气的温度达到其最高值，亦 称理论燃烧温度。 max 0 max 0 0 max 0 ( ) A A V A C T T QC c T T CTT − = −⇒ = − 在绝热条件下，燃气浓度变化与温度呈线性关系 max 0 0 A A T T C C T T − = T T max − 0 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 1901 (2)热反应中的反应速度与时间的变化关系 假设绝热容器中双分子燃烧反应的反应速度为： dC=k Te RiC.CB k一常数； dt CA一气体燃料的摩尔浓度； CB一氧化剂的摩尔浓度。 记氧化剂与燃料的摩尔浓度比为aa=CEICA 则有：w-C=kTe忘aCa(子7》 T dt Tmax -To C=Im-TdC-Ca dT-ATe W(T-T) E C4o Tmax -To dt Timas -To dt dt School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 （ 2）热反应中的反应速度与时间的变化关系 E d 假设绝热容器中双分子燃烧反应的反应速度为： E k 常数； A RT A B d C w k Te C C dt − =− = k—常数； CA—气体燃料的摩尔浓度； CB —氧化剂的摩尔浓度。 / 记氧化剂与燃料的摩尔浓度比为 α = C C B A α 2 2 max 0 max 0 ( ) E A RT A dC T T w k Te C dt T T α − − =− = − 则有： max 0 max 0 2 ( ) E A A A RT C dC TT C dT dT β Te T T − − = ⇒ − = ⇒ = − School of Energy and Power Engineering max 0 max 0 max 0 ( ) A Te T T C T T dt T T dt dt ⇒ ⇒ β − −
预混可燃气体的着火和燃烧 1901 对于性质和浓度一定的气体，在给定初 B=k aCA0=C 始温度下： Tmax-To 温度T及化学反应速度w与时间的 T=f(t) 关系为： w=8(t) 绝热反应 一 绝热反应初始阶段的化学反应速度增长缓 慢，经感应期后，急剧上升而形成热自燃 (热爆炸)； 一要使化学反应转变为加速（爆炸）反应， 速度增长率必须大于零； 一等温反应中的速度增长率始终小于零，不 等温反应 会引起热自燃（爆炸)。 时间！ School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 CA 0 k C T T = = α 对于性质和浓度一定的气体，在给定初 β T T max 0 − T = f ( )t 始温度下： 温度 T及化学反应速度 w与时间的 ( ) ( ) f w = g t 温度 T及化学反应速度 w与时间的 关系为： —绝热反应初始阶段的化学反应速度增长缓 慢，经感应期 t 1后，急剧上升而形成热自燃 （热爆炸 ）； —要使化学反应转变为加速（爆炸）反应， 速度增长率必须大于零； —等温反应中的速度增长率始终小于零，不 会引起热自燃（爆炸）。 School of Energy and Power Engineering