燃烧学—第4章2.ppt

燃烧学;4.4 爆炸极限理论及计算 ; 设燃烧波内反应物浓度为n 则单位体积放出能量为nw。 燃烧波向前传递，使前方分子活化，活化概率为α（α≤1） 则活化分子的浓度为αnW/E。第二批活化分子反应后再放出能量为αnW2/E。 ;在爆炸极限时，β＝1 ;4.4.2爆炸极限的影响因素 （1）初始温度 爆炸性混合物的初始温度越高，则爆炸极限范围越大，即爆炸下限降低而爆炸上限增高 ;（2）初始压力 一般压力增大，爆炸极限扩大 压力降低，则爆炸极限范围缩小 待压力降至某值时，其下限与上限重合，将此时的最低压力称为爆炸的临界压力。若压力降至临界压力以下，系统便成为不爆炸 ;图4-22 不同压力下氢气爆炸极限 1．火焰向下传播，圆筒容器尺寸为 37×8cm；2．端部或中心点，球形 容器；3．火焰向下传播，圆筒容器; （3）惰性介质即杂质 若混合物中含惰性气体的百分数增加，爆炸极限的范围缩小，惰性气体的浓度提高到某一数值，可使混合物不爆炸 ;（4）容器 容器管子直径越小、爆炸极限范围越小。 同一可燃物质，管径越小，其火焰蔓延速度亦越小。当管径（或火焰通道）小到一定程度时，火焰即不能通过。这一间距称最大灭火间距，亦称临界直径(消焰径）。当管径小于最大灭火间距，火焰因不能通过而被熄灭。 （5）点火能源 火花的能量、热表面的面积、火源与混合物的接触时间等，对爆炸极限均有影响 ;4.4.3 爆炸极限的测定 爆炸极限的测定一般采用传播法 测试原理：首先将爆炸管内抽成真空，然后充以一定浓度的可燃气与空气的混合气体，用循环泵使可燃气混合均匀，再用电极点火，观察火焰传播情况。火焰传播的最低浓度或最高浓度（可燃气的体积百分含量），即为该可燃气的爆炸下限或爆炸上限。;（2）利用可燃气体在空气中完全燃烧时的化学计量浓度x0计算有机物爆炸极限 ;（3）通过燃烧热计算有机可燃气的爆炸下限;1）设各种可燃气体积为：V1，V2，V3，……，Vi。则总的可燃气体积为 ;4）设总的可燃混气的爆炸下限为x下。则有 ;例题;例题;（5）含有惰性气体的可燃混气爆炸极限的计算方法;图4-25 氢、一氧化碳、甲烷与氮、二氧化???混合气体在空气中的爆炸极限;图4-26 乙烷、丙烷、丁烷和氮、二氧化碳混合物气体在空气中的爆炸极限; 例4—1 求煤气的爆炸极限。煤气组成为：H2一12.4％；CO一27.3％；CO2一6.2％；O2一0％；CH4一0.7％；N2一53.4％。 ;表4-7 某些气体混合物的爆炸浓度极限 ;（六）、爆炸浓度极限图 可燃气体—助燃气体—惰性气体 （F-S-I） 可燃气体1—可燃气体2—助燃气体 （F1-F2-S）;（一）三角坐标表示方法;C;（三）F-S-I 体系爆炸浓度极限图（以可燃气—氧气—氮气体系为例）;26;27;例题;例题解答：;（三）F1-F2-S 体系爆炸浓度极限图（以乙烷—乙烯—空气体系为例）;31