可燃气体分为混合燃烧和扩散燃烧
问题描述
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一般的涉及气体燃烧的理论教材中都会有预混燃烧,非预混燃烧也就是扩散燃烧这两节内容,有的还会部分预混燃烧一节。这两种燃烧从表像到内在差异都比较大。
扩散燃烧,像一块钱打火机火焰大多是扩散燃烧,燃料扩散到空气中,火焰在燃料和空气的接触面上。扩散燃烧理论分析上相对简单,引入混合分数后,这个扩散燃烧就是一个混合问题。和消防有关的一个例子,煤气罐阀门坏了,开口喷出煤气被点着,看着火很大,但危险性其实可控,这个火焰是由混合控制的,不会传到煤气罐里。很多工业上的燃烧器也是扩散燃烧,也包括航空发动机燃烧室,因为这种燃烧方式稳定,容易控制。
预混燃烧,最常见的预混燃烧就是气体爆炸,燃料和空气预先混合好,然后点燃,火焰会快速传播加速,我们感觉到的就是一瞬间的爆炸。因为涉及到火焰传播,火焰加速,以及压力波的传递,所以预混燃烧是非常复杂的。工业燃烧器很少采用预混燃烧,因为火焰很不稳定,但这种燃烧有一个好,污染物排放低,所以ge一些公司也会研究开发预混燃烧室。还以那个煤气罐阀门坏了为例子,如果阀门确实无法关闭和堵塞,让喷出的煤气烧着其实更安全。如果煤气未燃烧直接喷出,会在局部营造一个燃料和空气预混气体氛围,一旦遇到火源会立刻引发爆炸。
像家用煤气灶这种现在大多是部分预混,在燃烧前,先混合一部分空气,再到喷到空气中燃烧。
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可燃气体的燃烧方式可分为扩散燃烧和预混燃烧。人们在生产、生活中的用火(如燃气做饭、点气照明、烧气焊等)均属扩散燃烧。扩散燃烧比较稳定,扩散火焰不运动,可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行,整个燃烧速度的快慢由物理混合速度决定。
预混燃烧是指可燃气体、蒸气或粉尘预先同空气(或氧)混合,遇引火源产生带有冲击力的燃烧;预混燃烧反应快,温度高,火焰传播速度快,反应的混合气体不扩散。在预混燃烧中,如果预混气体从管口喷出发生动力燃烧,若流速大于燃烧速度,则在管中形成稳定的燃烧火焰;若可燃混合气在管口流速小于燃烧速度,则会发生“回火”。
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气体燃烧可分为扩散燃烧和动力燃烧两种形式,气体燃烧是指气体在助燃性介质中发热发光的一种氧化过程。气体燃烧可分为扩散燃烧、混合燃烧、燃烧波3种形式。可燃性气体从系统内喷射出来,一边与空气扩散、一边燃烧称为扩散燃烧;可燃气体和助燃性气体按照一定的比例混合成燃烧系被点燃称为混合燃烧;如果在局限化或密闭系统内,由于燃烧波的快速传播,系统内产生高温高座气体会导致爆炸。
混合燃烧如果是在喷射状态下进行会造成两种结果。喷射速度大于或等于气体燃烧传播速度时,会形成稳定的火焰;喷射速度小于气体燃烧传播速度时,将会导致回火现象。
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