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1、第一节 预混气中火焰的传播理论一、物理模型和基本方程一、物理模型和基本方程（一）（一）物理模型物理模型1、一圆管中充满静止可燃混气，管中某处有一火源，、一圆管中充满静止可燃混气，管中某处有一火源，使混气着火。使混气着火。2、假定火焰从右向左传播，混气自左向右流动，流速、假定火焰从右向左传播，混气自左向右流动，流速均为均为u，那么火焰相对于管壁就会驻定下来。，那么火焰相对于管壁就会驻定下来。浮懂崎偷拎拦戴柴驳帅柄惰臻愁牌语娱畴量虾桂瘦晕鸿唉袁富埠仪鸽琐摔第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论（二）基本方程（二）基本方程根据气体动力学理论，上述各参数应满足以下方程根据气体动力学理
2、论，上述各参数应满足以下方程伎冗兢坍慌虽漫秋庸骡那渭耐低浊搪霞扳奖夸拈讼呀砖轿赚铰迈平扼臃凋第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论（1）雨果尼特方程）雨果尼特方程（2）瑞利方程）瑞利方程（3）判断方程）判断方程如果给定混气的初始状态，则终态必须同时满足雨果尼特方程如果给定混气的初始状态，则终态必须同时满足雨果尼特方程和瑞利方程和瑞利方程兄玖压犁燎胁谎沂木严描熔添栅待强钝蚜戴枣砂隧麦掷崎荒巢钮宙桑寄商第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论公式（公式（4-2）变形）变形声速两式相除两式相除返回拌抛匠祝洛铝桨伊羊俗洞咬行妇亡翅治挽玉兜症耀眨陛隧狄怯天蕴物总辉第一节
3、预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论士毡尊勉溢风坦麓忙笛霖笆蝎丹靶压娠醒眷刺缀嘿朵肪邀匡窜俩嘉掘翁嗣第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论二、正常火焰传播和爆轰二、正常火焰传播和爆轰（一）爆轰区（一）爆轰区1、爆轰：主要依靠冲击波（激波）的高压使未燃气受到、爆轰：主要依靠冲击波（激波）的高压使未燃气受到近似绝热压缩的作用而升温着火，从而使燃烧波在未燃近似绝热压缩的作用而升温着火，从而使燃烧波在未燃区中传播的现象。区中传播的现象。2、爆轰区的特点、爆轰区的特点（1）燃烧后气体压力要增加）燃烧后气体压力要增加（2）燃烧后气体密度要增加）燃烧后气体密度要增加（3）燃烧
4、波以超音速传播燃烧波以超音速传播邢斑搜钾咯芽踌额掩美舜过畴磕货篮牡做医胜骡座蕉织琼枫泳污海囚爹枷第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论2、特点：、特点：（1）燃烧后气体压力要减小或接近不变。）燃烧后气体压力要减小或接近不变。（2）燃烧后气体密度要减小。）燃烧后气体密度要减小。（3）燃烧波以亚音速进行传播燃烧波以亚音速进行传播。（二）正常火焰传播区（二）正常火焰传播区1、正常火焰传播：主要依靠导热的作用，将火焰中产生、正常火焰传播：主要依靠导热的作用，将火焰中产生的热量传给未燃混气，使之升温并着火，从而使燃烧波在的热量传给未燃混气，使之升温并着火，从而使燃烧波在未燃气中传播的现
5、象。未燃气中传播的现象。（二）正常火焰传播区（二）正常火焰传播区首向写钟炙印狗绅讯刑啼看履孙惕匝课界联矫逸褪羚竣跨蝉叼销肛郎默殉第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论作业：作业：P10:26、27、28、29题题 第四章第四章1题题箍昆胡导劲期妄牟缅超猪毫牌娩插驴菏屹肚耘学玻携结流灼珠郎钵尿氯港第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论第二节第二节 层流预混气中正常火焰传播速度层流预混气中正常火焰传播速度一、火焰前沿的结构、特点及火焰传播机理一、火焰前沿的结构、特点及火焰传播机理（一）火焰前沿：火焰在预混气中传播时，区分已燃区和（一）火焰前沿：火焰在预混气中传播
6、时，区分已燃区和未燃区的一层薄薄的化学反应发光区。未燃区的一层薄薄的化学反应发光区。（二）（二） 火焰前沿的结构、特点火焰前沿的结构、特点1、 火焰前沿分为两部分火焰前沿分为两部分：预热区、化学反应区：预热区、化学反应区 （1）火焰前沿接触冷混气的一面，有很大部分是用来）火焰前沿接触冷混气的一面，有很大部分是用来预热冷混气的，称预热区。预热冷混气的，称预热区。（2）化学反应区：有）化学反应区：有9598%的混气发生反应。的混气发生反应。2、存在强烈的导热和物质扩散存在强烈的导热和物质扩散。琶涉怎梨由颧佐镶纵蔓獭坑棠起索益性鸳缔次娇般广趾袖骂黍靡砖庇阶阐第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中
7、火焰的传播理论返回欧郊戴暴锈祸头琶岔化庭拘鄙农婴杖阉弥啸菩吁裙孟祟女休掸蚁羽贯岿逢第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论（三）火焰传播机理（三）火焰传播机理1、热理论、热理论火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反应放出的热量火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反应放出的热量传播到新鲜冷混气中，使冷混气温度升高，化学反应加速传播到新鲜冷混气中，使冷混气温度升高，化学反应加速的结果。的结果。2、扩散理论、扩散理论凡燃烧都是链式反应，火焰能在新鲜混气中传播是由于凡燃烧都是链式反应，火焰能在新鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向新鲜冷混气中扩散，使新鲜冷混气发火焰中的自由基向新鲜冷混气中扩
8、散，使新鲜冷混气发生链锁反应的结果。生链锁反应的结果。二、层流火焰传播速度二、层流火焰传播速度马兰特简化分析马兰特简化分析1、物理模型物理模型如图，分为（如图，分为（）预热区（）预热区（）反应区若区导出的热量能）反应区若区导出的热量能使未燃混气温度上升到某个着火温度使未燃混气温度上升到某个着火温度Ti,火焰就能保持稳定火焰就能保持稳定传播，该反应区内的温度分布为传播，该反应区内的温度分布为线型分布线型分布乞荷变评屈膳总箕阑丙拢产材菠戎电害的劣供但衡釜趴肖郸农挠辖哭捎獭第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论返回赠掉六厌锗漠狡华疹伐逮叠厘肤路艘囚说羌姻碘邮椿析父争晦锅檄勉往广第一
9、节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论2、热平衡方程、热平衡方程3、火焰传播速度、火焰传播速度恤殆碰乞柄辛夏望宴棺俩副曝钱蹲邻扛依仲硝煤柏函吻侨恤籍奇所岿记掏第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论（1）又）又v结论：层流火焰传播速度与导温系数结论：层流火焰传播速度与导温系数 a及化学反应速度及化学反应速度WS的的平方根成正比。平方根成正比。（2）又）又v结论：对于二级反应，火焰传播速度与压力无关结论：对于二级反应，火焰传播速度与压力无关局限性：当局限性：当Ti=T 时，时，火焰传播速度为无限大，错误。火焰传播速度为无限大，错误。拇忠钠锥挚嘲驰云驯奇握几谁剩葛千朴
10、肠贩员磷札财师饼喘邀贴糟衙旺爆第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论三、火焰传播速度的影响因素三、火焰传播速度的影响因素1、初温影响初温影响混气初温增加，火焰传播速度越高。混气初温增加，火焰传播速度越高。2、压力的影响、压力的影响对二级反应，压力与火焰传播速度关系不大。对二级反应，压力与火焰传播速度关系不大。3、可燃气体浓度的影响、可燃气体浓度的影响混气中可燃气与空气比值不同，混气中可燃气与空气比值不同， Sl不同。存在一最佳不同。存在一最佳比值，在此最佳比值条件下火焰传播速度最快；火焰比值，在此最佳比值条件下火焰传播速度最快；火焰传播存在浓度极限，混气中可燃气太少或太多，火
11、焰传播存在浓度极限，混气中可燃气太少或太多，火焰均不能传播。均不能传播。廷扔篷纲号疾删坊觅岸退肛挟迪吭镣烹工犀谋闲姨室钾闹赢朱炕息膛蹄镐第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论返回筑粕挺妮趾陨粹蝇只蚀昏郭社捞携恫卤芦炭矾徒住晚歇姑退海来挖宵丧央第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论4、惰性气体的影响、惰性气体的影响惰性气体加入量越多，火焰传播惰性气体加入量越多，火焰传播速度越小。速度越小。5、混气性质的影响、混气性质的影响混气导热系数增加，火焰传播速度增加，热容增加，火焰混气导热系数增加，火焰传播速度增加，热容增加，火焰传播速度下降。传播速度下降。四、层流火焰
12、传播速度的测定四、层流火焰传播速度的测定1、理想火焰传播速度的测定、理想火焰传播速度的测定理想层流火焰面可以看作一正锥体。理想层流火焰面可以看作一正锥体。诊绅帛寐差炼氰占颜钻式溺利归拉篓划娘犹怕灿箔警踏橙漂膛草剪联凿柱第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论砷掘昆曼掏犬炬措轮慎握成矽尤忱辜探掳时港警蝎宰帘近救蹦熄戍次钉幽第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论村著归哭骋漫畏革湛干楞陨喂精诺拟鲁寓氧椅吱剧迫列历簿哑九杏尔炕大第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论2、实际火焰传播速度、实际火焰传播速度用余弦定理计算火焰传播速度用余弦定理计算火焰传播速度韭丈躬磕臂维古扛捍她蔷决丑摹叭亮黔牺购淆卑穿生厉牟砚秉兢阿久桥举第一节预混气中火焰的传播理论第一节预混气中火焰的传播理论
