火焰傳播速度的通俗講解

火焰傳播速度的通俗講解一、火焰傳播速度定義:火焰傳播速度是指火焰前鋒沿其法線方向相對于未燃可燃混合氣的推動速度。

火焰傳播速度表征了進展燃燒過程的火焰前鋒在空間的移動速度〔360百科〕定義2:火焰傳播速度又稱火焰傳播率。

單位時間內火焰在燃燒物表面上向前移動的直線速度。

可燃性氣體的火焰傳播速度實際上就是它的燃燒速度。

解釋:其實將火焰傳播速度,限定在未燃可燃混合氣太局限了,把其定義為火焰在燃燒物外表移動速度〔定義2〕,就簡潔理解的多。

如圖:現在換一種物質很明顯燃燒物不同,火焰的的傳播速度不同,同樣草坪的干濕、荗密程度也會影響到火焰的傳播速度,有哪些因素影響火焰傳播速度,有關這些我們留待后面再談,我們現在的著重點是精確?????的理解火焰傳播速度這個概念,我們爭辯了處于靜態的可燃物的火焰傳播速度,現在我們看下處于運動中的可燃物的火焰傳播速度:如圖,有一股流淌著燃氣流〔也可是我們的煤粉流〕,我們先假設它相對靜止,留意僅僅是假設,當我們在這股氣流的端點用明火點燃,燃氣流1經過2秒到達處,假設距離是3米,,燃汽流2經過2秒到達處,,。

很明顯,由于燃氣流總是流淌的,而且流速是可變的多樣的,我們的燃汽流不動只是為使這個概念更加直觀,那么處在流淌中的燃汽又有什么變化我們假設燃汽流以2米秒同樣的速度向前移動,當燃燒經過2秒,燃氣流1的點的介質實際上到達了1的位置,而且燃氣流2的點只到達1點的位置,1和1是火焰的實際位置很明顯1燃氣流經過2秒的燃燒,火焰前鋒從處,進到了1處,前移了1米,而2燃氣流的火焰前鋒則落到1處,,這就是說假設燃料的流淌速度高于將使火焰不斷前移,最終的結果是熄火;假設燃料的流淌速度低于火焰傳播速度,將形成回火。

【品嘗一下氣割的割槍和氣體打火機的的現象】,【燃燒穩定的條件是:火焰的傳播速度等于燃料的流淌速度】,有關進一步的緣由,我們后面再說,現在我們的主要任務是通過一個動靜結合的演示,進步牢固在燃料速度與火焰傳播速度不全都時,火焰的確會毀滅向前或向后移動。

如以下圖所示,我們將一些可燃的干柴勻稱地置于一可按不同速度移動的平板車上:這樣不管車移動不移動,火焰都將勻稱〔依據其火焰傳播速度〕向后移動。

,那么在1秒之后火焰到達處,,但是我們把柴草置于可移動的小車上,其好處在于,當小車以確定的速度向前移動時,它和燃汽流向前運動就很相像了。

,經過1秒,小車點正好前進至處,2秒小車點也正好到達處。

盡管小車帶著燃燒物向前移動,但火焰前鋒始終處處不動。

為什么〔大于火焰傳播速度〕,會發生什么狀況靜態時經過1秒火焰到達點,,,經過2秒后火焰移動到點,,,也就是說,由于燃料移動速度大于燃燒速度,火焰在不斷前移。

假設移動的速度低于燃燒速度,火焰向后移動,也不會有什么疑心。

同樣我們前面講到有關燃氣流有關結論也就簡潔理解了。

火焰傳播原理:火焰沿火焰鋒外表的法線方向傳播,通過氣體分子或氣團把熱量〔主要是靠火焰輻射〕傳給相鄰的未燃混合氣體層并點燃它,這一層的反響放熱使溫度上升,又去點燃四周的未燃混合氣體層以此類推不斷地向前面的混合氣推動。

這從草地燒荒中很簡潔看出,或許看下百度對我們更有益。

【百度的一個答復】:煤粉自噴煤嘴噴出,經過一段距離后才燃燒,煤粉燃燒后形成燃燒的焰面,并產生熱量,使溫度上升。

熱量總是從高溫向低溫傳遞,由于焰面后面末燃燒的煤粉比焰面溫度低,因此焰面不斷向后面末燃燒的煤粉傳熱,使其到達著火溫度而燃燒,形成的焰面,這種焰面不斷向未燃物方向移動的現象叫火焰的傳播,傳播的速度稱火焰傳播速度。

但煤粉是以確定速度不停地噴入窯內的,所以火焰既有一個向窯尾方向運動的速度,又有向后傳播的速度,當噴出速度過大,火焰來不及向后傳播時,燃燒立刻中斷,火焰熄滅,當噴出速度小,火焰將不斷向后傳播,直至傳入噴入煤管內,這種現象稱為“回火”;假設發生“回火”將易引起爆炸的危險,所以噴出速度與火焰傳播速度要協作好。

影響火焰傳播速度的因素:當壓力和溫度上升、過量空氣系數接近于1,或流淌狀況為湍流時,都有助于提高火焰傳播速度”。

360百科的這段話很簡捷明白,但這主要是針對燃氣的,至于煤粉流的火焰傳播速度又與煤粉的揮發分、水分、細度、風煤混合程度等因素有關:當煤粉揮發分大、水分少、顆粒細、風煤混合勻稱,火焰傳播速度變快,否則相反。

到此我們就可以燃氣流速度高于火焰傳播速度火為什么會息滅了,如圖:混合煤粉氣流經燃燒器噴口,射入爐膛后被點火槍的火焰點燃,假設此時煤粉混合氣向前流淌速度,正好等于煤粉的火焰傳播速度,那么著火后的火焰正好處在處,當火焰足夠大時,我們撤去油槍,煤粉仍將穩定燃燒。

假設煤粉流淌的速度,大于煤粉的火焰傳播速度,煤粉將在處著火,由于煤粉投入比油要多,所以我們可以認為在處的火焰比處大,此時我們將油槍撤去,理論上煤粉射到處,而在處點燃連續燃燒,始終到處、處不存在斷火,但實上由于煤粉已經散開〔煤粉濃度變稀〕,二次風的參入,都使著火更困難〔實際此時的火焰傳播速度更低〕,中心少局部煤粉在處被點燃〔所以處的火焰變小〕,到處時煤粉更稀,火焰溫度更低,已經缺乏以點燃煤粉了。

當然火焰向后推,火焰變小是一個在空間上和時間都連續的過程,但是這一過程卻進展的很快速。

,并不是將煤粉全部點燃,而是點著了煤粉中的揮發份,很明顯,煤中的揮發份越高,揮發份越易析出,煤越簡潔著火,即火焰傳播速度越高,揮發份大于30%煤粉就簡潔點燃,低于25%的煤粉就不簡潔著火。

煤粉中的水份含量高,在受加熱時首先被蒸發,吸取了大量的熱影響煤粉溫度上升,因此推持了煤粉的著火時間,即使火焰傳播速度降低,煤粉越細,煤粒越易烤透,揮發份越易析出,當然越易著火,火焰傳播速度也就越高。

說明2:前面在講到影響火焰傳播速度時說到“過量空氣系數接近于1時有助于提高火焰傳播速度”。

這句對煤粉鍋爐當何理解呢〔1〕煤粉著火的是煤中的揮發份,因此這個過量空氣系數是以煤中揮發份的燃燒為基準的〔煤粉鍋爐在設計時一次風機的風量一般占總風量的15%,就是以此為依據的〕;〔2〕這個過量空氣系數接近于1,由于點火時供應的煤粉較少,雖然此時一次風機不是全開,但空氣系數要比1大的多,所以點火時不宜將煤粉給的太小,析出的揮發份太少,即便是揮發份全部著火,給出的熱量也不會太多,使出口處火焰溫度太低,火焰不夠穩定是其次,在火焰穿行的焦碳顆粒,達不到足夠溫度就很難在后續燃燒中燃盡;〔3〕煤粉離開燃燒器噴口后,煤粉散了開來,空氣大量補入,空氣系數遠大于1,不僅過剩的空氣吸走了大量熱