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燃燃烧烧学学复复习习重重点点

第三章着⽕和灭⽕理论

⼀、谢苗诺夫⾃燃理论1.基本思想：

某⼀反应系在初始条件下，进⾏缓慢的氧化还原反应，反应产⽣的热量，同时向环境散热，当产⽣的热量⼤于散热时，系的温度升⾼，化学反应速度加

快，产⽣更多的热量，反应系的温度进⼀步升⾼，直⾄着⽕燃烧。2.着⽕的临界条件：放、散热曲线相切于C点。

3.?T=E

R2

0BTTT≈-

4.改变系⾃燃状态的⽅法

①改变散热条件②增加放热

⼆、区别弗兰克－卡门涅茨基热⾃燃理论与谢苗诺夫热⾃燃理论的异同点

1.谢苗诺夫热⾃燃理论适⽤范围：

适⽤于⽓混合物，可以认为系内部温度均⼀；

对于⽐渥数Bi较⼩的堆积固物质，也可认为物内部温度⼤致相等；不适⽤于⽐渥数Bi⼤的固。

2.弗兰克－卡门涅茨基热⾃燃理论：

适⽤于⽐渥数Bi⼤的固（物质内部温度分布的不均匀性）；以系最终是否能得到稳态温度分布作为⾃燃着⽕的判断准则；

Tq1q2

q降低α

T

q2q

增加P

⾃燃临界准则参数δcr取决于系的⼏何形状。三、链锁⾃然理论1.

反应速率与时间的关系2.运⽤链锁⾃燃理论解释着⽕半岛现象在第⼀、⼆极限之间的爆炸区内有⼀点P

（1）保持系统温度不变⽽降低压⼒，P点则向下垂直移动

⾃由基器壁消毁速度加快,当压⼒下降到某⼀数值后，fg,φ0第⼀极限

（2）保持系统温度不变⽽升⾼压⼒，P点则向上垂直移动

⾃由基⽓相消毁速度加快,当压⼒⾝⾼到某⼀数值后，fg,φ0第⼆极限

（3）压⼒再增⾼，⼜会发⽣新的链锁反应

导致⾃由基增长速度增⼤，于是⼜能发⽣爆炸。

第三极限

3.基于f（链传递过程中链分⽀引起的⾃由基增长速率）和g（链终⽌过程中⾃由基的消毁速率）分析链锁⾃燃着⽕条件

?0

?=0

?

1τ2τ3

τ

图3-12氢氧着⽕半岛现象

温度℃压

⼒mmHg

10100

1000360400440480520560600⾮爆炸区

爆炸区·PHOOH+→++?22??+→+OHOHHHO222

a.在低温时，f较⼩（受温度影响较⼤），相⽐⽽⾔，g显得较⼤，故：

这表明，在的情况下，⾃由基数⽬不能积累，反应速率不

会⾃动加速，反应速率随着时间的增加只能趋势某⼀微⼩的定值，因此，f

b.随着系统温度升⾼，f增⼤，g不变，在时因此，随着时间的增加，反应速率呈指数级加速，系统会发⽣着⽕C.在时，反应速率随时间增加呈线性加速，

系统处于临界状态

四、强迫着⽕

1.最⼩点⽕能：能在给定的可燃混⽓中引起着⽕的最⼩⽕花能

2.电极熄⽕距离

定义：不能引燃混合⽓的电极间的最⼤距离成为电极熄⽕距离。五．灭⽕措施（注意两者差别）1.基于热理论的灭⽕措施

（1）降低系统氧或者可燃⽓浓度；（2）降低系统环境温度；

（3）改善系统的散热条件，使系统的热量更容易散发出去。2.灭⽕措施总结

1.降低系统着⽕温度。

2.断绝可燃物。

3.稀释空⽓中的氧浓度。

4.抑制着⽕区内的链锁反应。

第四章：可燃⽓的燃烧

1.解释缓燃与爆震（预混⽓两种⽕焰传播形式）⽕焰传播机理

缓燃（正常⽕焰传播）⽕焰传播机理：依靠导热和分⼦扩散使未燃混合⽓温度升⾼，并进⼊反应区⽽引起化学反应，导致⽕焰传播

爆震（爆轰）⽕焰传播机理：传播不是通过传热、传质发⽣的，它是依靠激波的压缩作⽤使未燃混合⽓的温度不断升⾼⽽引起化学反应的，从⽽使燃烧波不

断向未燃混合⽓中推进。2.缓燃与爆震的特点

在爆震区经过燃烧后⽓压⼒增加、燃烧后⽓密度增加、燃烧以超⾳速传播（∞1）

在缓燃区经过燃烧后⽓压⼒减⼩或接近不变、⽓密度减⼩、燃烧以亚⾳速进⾏（∞1）3.⽕焰前沿的定义

⽕焰前沿（前锋、波前）：⼀层⼀层的混合⽓依次着⽕，薄薄的化学反应区开始由点燃的地⽅向未燃混合⽓传播，它使已燃区与未燃区之间形成了明显的分

界线，称这层薄薄的化学反应发光区为⽕焰前沿（锋⾯）。4.⽕焰位移速度及⽕焰法向传播速度

⽕焰位移速度是⽕焰前沿在未燃混合⽓中相对于静⽌坐标系的前进速度，其前沿的法向指向未燃⽓。

⽕焰法向传播速度是指⽕焰相对于⽆穷远处的未燃混合⽓在其法线⽅向上的速度。

fg?=-0fg?=-

0fg?=-fg=0?=

5.可燃混⽓爆炸压⼒的计算爆炸前：n1、T1、P1、V1，

爆炸后：n2、T2、P2、V2