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第九章 预混气的热力着火 §1 着火过程与着火温度 一、热力着火的过程分析 只有当系统的放热量大于散热量时才会有热量的聚集,并且温度不断升高达到着火燃烧。因此热力着火的首要条件是反应系统热量的增量必须大于0，即： 通过分析反应系统的放热和散热情况以及热量的平衡关系，可以确定热力着火点的条件和位置。 具体分析如下: ? 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 ? （1）平衡点1 在平衡点1以下，反应的放热量Q1总是大于散热量Q2，预混气的温度会不断升高，同时散热也逐渐增大，反应在在点1达到平衡状态（Q1- Q2=0）。如果温度继续升高，散热将会强于反应放热，过程将会重新向点1移动。在过程点1是稳定平衡点，在此点化学反应不可能自动加速，也就不可能自燃着火（其反应是等温反应）。 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 （2）平衡点2 当预混气温度稍低于T2时，由于Q2 〉Q1温度就会不断下降直到点1才会重新平衡；如果温度稍高于T2，这时Q1〉Q2温度将不断提高，反应不断加速，最后产生热力着火。但这不是属于自燃着火。因为可燃混合物从T0开始升温，不可能自行超过1点，也就无法自动达到点2而着火燃烧。 因此过程点2是不稳定平衡点。 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 （3）改变系统环境温度T0 Q1 = A exp（– E /RT） Q2 = B（T – T0） 如果提高容器壁温度（预混气初 温）T0，散热线将向右边平行移动， 如果两条线不相交，则在任意预混气 初温下始终Q1〉Q2，系统内将不断有 热量聚集，混合气的温度将不断提高， 反应速度不断加快直到产生着火。 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 （4）平衡点B 如果放热线与散热线相切与B点， 在 B点满足Q1= Q2，当温度稍高于TB时， 反应将急剧加速而引起着火。 Q1 = A exp（– E /RT） Q2 = B（T – T0） B点是发生热自燃的临界状态点又 叫着火点，B点所处的温度TB称为着火 温度，而对应于该反应的初始环境温 度T0就是能够引起着火的最低环境温 度。 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 （5）改变系统散热条件 Q1 = A exp（– E /RT） Q2 = B（T – T0） 让 B= ? F/V减小，改变直线的斜率使与放热曲线相切，实现热力着火。 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 （6）提高混合物压力 Q1 = A exp（– E /RT） Q2 = B（T – T0） （使A=qk0Cn提高，） 实现热力着火 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 在上述各种可能的热力着火条件（提高初温、减少散热和提高反应区压力）下，引起着火的温度点是不同的。在不同的外界条件下，可以通过不同的途径实现着火。燃料的热力着火温度不是物性常数而是受许多因素影响的变数。 实现热力着火的可能途径： 1.提高混合气的初始温度（T0） 2.改变散热条件（? F/V ） 3.增加可燃预混气的压力( P ) 第九章 预混气的热力着火 一、热力着火的过程分析 在上述各种可能的热力着火条件下，引起着火的最低温度（着火温度）是不同的。因此燃料的热力着火温度不是物性常数而是受许多因素影响的变数。 热力着火温度的高低与以下各种因素有关： 燃料和氧化剂的性质（物性 q E λ K0） 环境温度（T