www.islide.cc1第四节 层流火焰 一、层流火焰焰锋结构如果在本生灯直管内的预混可燃气体流动为层流，则在管口处可得到稳定的正锥形火焰前锋在如果层流火焰在管道内传播，则焰锋呈抛物线形；若在管内的层流预混可燃气流中安装火焰稳定器，则会形成锥形焰锋层流中的火焰前锋形状是多种多样的但在火焰锋面的两侧必然是未燃的预混可燃混合物气体和已燃的烟气，在很薄的焰锋面内进行着剧烈的燃烧化学反应和强烈的两类气体混合二、层流火焰焰锋特性火焰前锋是一很窄的区域，它在这很窄的宽度内（由截面0-0到a-a）完成化学反应、热传导和物质扩散等过程，并且由于火焰前锋的宽度和表面曲率很小，可以认为在焰锋内温度和浓度只是坐标x的函数在火焰前锋内，95%98%的燃料发生了化学反应火焰焰锋的宽度很小，但在此宽度内温度和浓度变化很大，出现极大的温度梯度dT/dx和浓度梯度dc/dx热流的方向从高温火焰向低温新鲜混合气，而扩散流的方向则从高浓度向低浓度，反之，燃烧产物分子，如已燃气体中的自由基和活化中心则向新鲜混合气方向扩散在火焰前锋厚度的很大一部分区域 ，化学反应速度很小，这部分称为可燃混合物的“预热区”化学反应主要集中在很窄的区域 中，在这个区域内反应速度、温度和活化中心的浓度都达到了最大值。
称为“化学反应区”，也称为火焰前锋的“化学宽度”预热区”温度和浓度的变化主要由于导热和扩散，新鲜混合气在此处得到加热在“化学反应区”，化学反应速度随着温度的升高按指数函数规律急剧的增大，反应物浓度不断减少三、层流火焰传播理论层流火焰传播理论目前有热力理论和扩散理论两种热力理论认为：火焰中化学反应主要是由于热量的导入使分子热活化而引起的，所以火焰前沿的反应区在空间中的移动决定于从反应区向新鲜预混可燃混合物传热的传导率热力理论并不否认火焰中心有活化中心存在和扩散，但认为在一般的燃烧过程中活化中心的扩散对化学反应速度的影响不是主要的扩散理论认为：层流火焰传播中火焰传播在火焰中分子的迁移不仅是由于强迫对流的作用，而且还由于扩散的作用因此，预混可燃气的燃烧不仅受化学动力控制，而且还受扩散作用的控制因而，层流火焰传播中火焰前沿在预混气中的移动，主要是由于反应区放出之热量不断向新鲜混合气中传递及新鲜混合气不断向反应区中扩散的结果火焰中的化学反应主要是由活化中心（如H、OH等）向新鲜预混可燃混合物扩散，促使其链锁反应发展所致四、层流火焰传播速度燃料理论空气量Lo（kg/kg）燃料体积浓度（%）着火限时过量空气系数火焰传播速度vLmax（cm/s）对应于vLmax体积浓度（%）化学当量着火下限着火上限下限上限氢34.529.54.07510.10.1431542.2乙炔13.257.752.5813.570.181708.9乙烯14.86.562.7342.511.3568.37.4甲烷17.239.55151.980.3933.89.96苯13.32.731.47.11.960.3640.73.34丙烯14.84.472.0112.280.3743.85.04 小结l层流火焰焰锋结构l层流火焰焰锋特性l层流火焰传播理论l层流火焰传播速度。