燃烧理论

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《燃烧基本理论》课件

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燃烧的化学特性
放热反应
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1பைடு நூலகம்
燃烧是一种放热反应,释放出大量的热量,可以用于加热物体或驱动机械。
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2
化学键断裂
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3
燃烧过程中,可燃物质中的化学键发生断裂,释放出能量。
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4
新物质生成
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5
燃烧过程中,可燃物质与氧化剂反应生成新的物质,这些物质通常是稳定的化合物。
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6
燃烧的物理特性
含硫燃料燃烧时会产生二氧化硫等硫氧化物。
二氧化碳
氮氧化物
颗粒物
燃烧过程中,碳与氧结合生成二氧化碳。
高温下氮气与氧气反应生成氮氧化物。
燃烧过程中产生的固体颗粒物,如灰尘等。
温室效应
二氧化硫、氮氧化物等气体与水蒸气反应形成酸雨。
酸雨
空气污染
生态破坏
01
02
04
03
燃烧产生的污染物对生态系统造成破坏,影响生物多样性。
01
燃烧效率优化
通过调整燃料与空气的混合比例、燃烧温度和时间等参数,提高燃烧效率,减少不完全燃烧损失。
02
污染物排放控制
采用尾气处理、除尘、脱硫脱硝等技术,降低燃烧过程中产生的污染物排放。
燃烧的控制技术与方法
THANKS
感谢观看
长期接触污染物可能导致免疫系统功能下降,增加感染和疾病的风险。
燃烧产物对人体的影响
CATALOGUE
燃烧的应用与控制
05
燃烧化石燃料(如煤、石油、天然气)产生高温高压蒸汽,驱动发电机发电。
火力发电
利用燃气燃烧产生高速气流,驱动涡轮旋转,从而发电或提供动力。
燃气轮机

燃烧理论 第二章燃烧与热化学

燃烧理论 第二章燃烧与热化学
宇宙 Universe = 系统 +环境 热力学第一定律
伴有化学反应的热交换。 放热反应Exothermic: Heat flows out of the system (to the surroundings). 吸热反应Endothermic: Heat flows into the system (from the surroundings).
解 已知: =0.286, MWair=28.85,
mair=15.9 kg/s, MWfuel=1.16(12.01)+4.32(1.008)=18.286 求: mfuel and (A/F)
先求 (A/F) 然后求 mfuel .按定义:
其中 a=x+y/4=1.16+4.32/4=2.24. 有,
V=mv;U=mu;H=mh 状态函数
只与系统当时的状态有关,与如何达到这个状态无关Depends only on the present state of the system - not how it arrived there.
与路径无关It is independent of pathway. 状态方程
定压比热Constant-pressure specific heats 对于理想气体状态下:
温度与热
• 温度 表示颗粒的随机运动,与系统的动能有关
• 热 包括两个有温度差的物体之间的能量传递
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
组分 i的摩尔分数,xi
理想气体混合物
组分 i的质量分数, Yi
对于理想气体:
根据定义有 xi 和 Yi的关系 混合物分子量 MWmix 第 i组分的分压Pi
MWair=28.85. 求 : (A/F)和 . 先假定完全燃烧条件下,建立完全燃烧方程来获得空燃比,所谓的完全燃烧是指所有的碳全部

燃烧理论

燃烧理论

1.阿仑尼乌斯速率表达。

大多数化学反应速率是占主导地位的两种物质可能做出的反应碰撞。

因此,最简单的反应是二阶反应。

其他反应占主导地位的是一个自由键断裂的步骤,因此是一阶反应。

大多数反应在分类上属于后一种类型的反应。

异构化反应也被证实属于一阶反应。

根据Lindemann的一阶反应流程理论[1,4],一阶反应的发生是一个两步过程的结果,这一点将在随后的一节讨论。

一个任意二级反应可写为其中一个真实的例子就是氧原子与氮分子的反应对任意反应(2.4),速率表现的形式为本书中括号内化学符号单位可用每立方米的浓度或每立方厘米的质量来表示。

以这种方式的反应可以推断出,每次反应物A和B的碰撞会导致任一反应物消失。

阿仑尼乌斯[5]提出一个简单的理论,根据这个事实,得出了温度依赖与K。

根据阿仑尼乌斯理论,只有拥有超过一定能量的分子才会反应。

分子获得额外的能量由热引起的碰撞条件下产生的,这些高能量活化分子导致产品。

阿仑尼乌斯'的假设可以写成其中ZAB是气体动力学碰撞频率而exp(E/ RT)是在波兹曼因子。

动力学理论表明,波兹曼因子所给予的能量只有少数的比的碰撞的能量E大,能量项在玻尔兹曼因子中可被视为系统的反应物沿势能面的大小,其示意图如图2.1所示。

该反应物的状态在这种活化的能量下可以被视为产生一些中间复杂的产品。

这种能量被称为作为活化能。

一般会给予反应EA的象征。

在图2.1中,这个能量被Ef表示,以区别于它的条件,其中产物的种类可以恢复到反应物由一个反向的反应。

这个Eb 代表的活化能反向的反应明显比Ef进一步反应的活化能大。

图2.1显示了一个放热反应物到产物的条件。

活化能和反应热量之间的关系已被发现[1a]。

一般情况下,小活化能更偏向是放热反应,。

在复杂的系统,除一个能量释放反应可以维持外,吸热反应诸如代表图2.1产物被还原回反应物。

例如,一旦反应开始时,乙炔会分解为元素的单组成方式,因为分解释放能量过程比过程的活化能更大。

燃烧理论

燃烧理论

aA bB gG hH
(燃料)(氧化剂) (燃烧产物) 化学反应速度可用正向反应速度表示,也可用逆 向反应速度来表示。即
dC A WA = — dt
dCG WG = dt
dC B WB = — dt
dC H WH = dt
CA 、CB 、CG、、CH为摩尔组分浓度,kg/m3 或mol/m3。
过程所占的时间很长,约为90%,燃尽时间为1~2.8
秒。从燃烧放热量来看,焦碳占煤粉总放热量的 60~ 95%。 三、煤粉燃烧的主要特征 煤粉着火燃烧过程的细节十分复杂,只能说明几个 阶段的主要特征。
煤粉颗粒必须首先吸热升温,热源来自炉内1300~ 1600℃的高温烟气,燃煤得到干燥,随着水分的蒸发, 燃煤温度不断升高。挥发分析出后,剩余的固态物形成 焦碳。 可燃挥发分气体的着火温度比较低,450~550℃以 上就可着火、燃烧,同时释放热量,加热焦碳。焦碳温 度升高到着火温度时,即着火燃烧,并放出大量热量。 当焦碳大半烧掉之后,内部灰分将对燃尽过程产生 影响。其原因是:外层的灰分裹在内层焦碳上,形
3.正常燃烧向爆炸性燃烧的转变 当火焰正常燃烧时,有时会发生响声。此时,如 果绝热压缩很弱,不会引起爆炸性燃烧。但当未燃混 合物数量增多时,绝热压缩将逐渐增强,缓慢的火焰 传播过程就可能自动加速,转变为爆炸性燃烧。 四、煤粉气流火焰传播速度的影响因素 一般情况下,挥发分大的煤,火焰传播速度快;灰 分大的煤火焰传播速度小;水分增大时,火焰传播速度 降低。
k ko e
E RT
k0:频率因子; E:活化能; R:通用气体常数; T:热力学温度; 活化能E、频率因子k0都与温度无关;
什么是燃料的“活性”呢?
燃料的“活性”表示燃料着火与燃尽的难易程度。 例如,气体燃料比固体燃料容易着火,也容易燃尽。 而不同的固体燃料,“活性”也不同,燃料的“活 性”也表现为燃料燃烧时的反应能力。各种燃料所 具有的“活性”程度可用“活化能”的概念来描述。

燃烧基本理论

燃烧基本理论

内容:燃烧基本理论一、燃烧的本质和条件(一)燃烧的本质燃烧是一种放热发光的化学反应。

燃烧同时具备三个特征,即化学反应、放热和发光,具备一个或两个特征不能称为燃烧。

(二)燃烧的条件1.必要条件:任何物质发生燃烧必须具备三个条件,即可燃物、助燃物(氧化剂)和着火源。

2.充分条件:一定的可燃物浓度,一定的氧气含量,一定的着火能量,三者相互作用。

二、燃烧类型燃烧类型主要有闪燃、自燃、着火、爆炸。

(一)闪燃在一定温度下,易燃、可燃液体表面上产生足够的可燃蒸汽,与空气混合遇着火源产生一闪即灭的燃烧现象叫作闪燃。

(二)自燃可燃物质在没有外部明火等火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧现象称为自燃。

自燃包括受热自燃和本身自燃。

1、受热自燃。

可燃物质在空气中,连续均匀地加热到一定温度,在没有外部火源的作用下,发生自行燃烧的现象叫作受热自燃。

2、本身自燃。

可燃物质在空气中,自然发热经一定时间的积蓄使物质达到自燃点而燃烧的现象,叫作本身自燃。

(三)着火可燃物质与空气(氧化剂)共存,达到某一温度时与火源接触即发生燃烧,当火源移去后,仍能继续燃烧,直到可燃物燃尽为止,这种持续燃烧的现象叫作着火。

(四)爆炸物质从一种状态迅速转变成另一种状态,并在瞬间放出大量能量,同时产生声响的现象叫爆炸。

爆炸浓度极限:可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物,遇火源能够发生爆炸的浓度。

遇火源能够发生爆炸的最低浓度叫作爆炸浓度下限(也称为爆炸下限);遇火源能发生爆炸的最高浓度叫作爆炸浓度上限(也称为爆炸上限)。

在火场上,常见的爆炸主要有以下三种:1. 气体爆炸:可燃气体与空气混合后遇到明火或电火花等火源时发生爆炸的现象。

气体爆炸必须具备三个条件:气体本身具有可燃性;气体必须与空气混合达到一定的浓度;有点火源的存在。

2、粉尘爆炸:悬浮于空气中的可燃粉尘遇到明火或电火花等火源时发生爆炸的现象。

粉尘爆炸必须具备三个条件:粉尘本身具有可燃性;粉尘必须悬浮在空气中并与气混合达到爆炸浓度;有足以引起粉尘爆炸的点火能量。

燃烧过程的基本理论

燃烧过程的基本理论

煤粉着火的主要加热源
• 要使煤粉着火。必须要有热源将煤粉加热到足够 高的温度。这个热源主要包括:煤粉气流卷吸回 流的高温烟气;火焰、炉墙等对煤粉的辐射;燃 料进行化学反应释放的热量 • 建模,研究结果表明:煤粉气流中,只有表面一 层煤粉可以接受辐射加热,考虑到这一影响,说 明煤粉气流的着火主要靠高温烟气回流 • 为了使煤粉气流更快加热到煤粉颗粒着火温度, 不能把燃烧所需要的空气全部用来输送煤粉,而 是用一部分输送煤粉,这部分为一次风,其余的 为二次风和三次风
活化能 E 破坏原有化学键并建立新化学键所必须消耗的能量,具有活化能 的分子为活化分子。活化能 E与反应物种类有关,挥发分含量小的煤,E大 在一定的温度下,活化能 E越大,则反应速度常数 k值越小,反应速率越小; 而在一定的活化能 E下,温度越高,则反应速度常数k值越大,反应速率越 大 不同反应活化能不同,而且正反应和逆反应的活化能也不同。(见书119页)
§6-2煤、焦炭和煤粉的燃烧
一、煤粉燃烧燃烧的四个阶段 预热、干燥(吸热) 挥发分析出(热解),并着火 燃烧(挥发分、焦炭)(保证O2、足够温度 ) 燃尽(残余焦炭→灰渣)影响q4 着火是前提、燃尽是目的 如何强化着火→第四节 如何强化燃烧、燃尽→第五节 煤粉的燃烧,四个阶段往往交错进行,挥发分析出几乎延续 到煤粉燃烧的最后阶段,甚至是更小的粒子先着火
M M ar M mf 2510 cq T0 100 (6 45) Br ar 2510 cq Tzh 100 100 M 100 mf
第一项为加热煤粉和一次风所需热量 第二项为煤粉中水分蒸发、过热所需热量 请问第二项中两个水分的意思?为什么要减? 着火热大,着火所需时间长,着火点离开燃烧器喷口的距离大,着火困难

燃烧理论第四讲火焰传播理论

燃烧理论第四讲火焰传播理论
精品资料
静止(jìngzhǐ)均匀混合气体 中的火焰传播
流管中的火焰(huǒyàn)锋面
精品资料
取一根水平管子,一端封住,另一端敞开,管内充满可燃 混合气。点火后,火焰面以一定的速度向未燃方面移动, 由于管壁的摩擦和向外的热量损失(sǔnshī)、气体的粘性、 热气体产生的浮力,使其成为倾斜的弯曲焰面。
精品资料
本生火焰(huǒyàn)示意图 1—内锥面;2—外锥面
如气体出口速度分布均匀,则可假定内锥为一几何正锥体,并 认为内锥焰面上各点的Sn均相等。这样,便可测得层流火焰传 播速度的平均值,且具有足够的准确性。
当混合气出流稳定时,按连续(liánxù)方程有
式中
F0——燃0烧F0器m 出 口0截n F面f 积;0Sn Ff
层流火焰传播理论 第一是热理论,它认为控制火焰传播的主要是 从反应区向未燃气体的热传导。第二是扩散理论,认为来自反应 区的链载体的逆向扩散是控制层流火焰传播的主要因素。第三是 综合(zōnghé)理论,即认为热传导和活性中心的扩散对火焰的 传播可能同等重要。大多数火焰中,由于存在温度梯度和浓度梯 度,因此传热和传质现象交错地存在着,很难分清主次。下面介 绍由泽尔多维奇等人提出的热理论。
精品资料
火焰(huǒyàn)层结构及温度、浓度 分布
精品资料
在火焰锋面上取一单位微元,对于一维带化学反应的稳定层流流动, 其基本方程为:
连续方程 动量方程
u 0u0 0Sn m pup
p≈常数
能量方程(微元体本身热焓的变化等于传导(chuándǎo)的热量加 上化学反应生成的热量)
尚缺少完全符合Sn定义的测定方法。精确测量Sn的困难在于几
乎不可能(kěnéng)得到严格的平面状火焰面。

燃烧理论分析火灾事故

燃烧理论分析火灾事故

燃烧理论分析火灾事故引言火灾事故是一种常见的安全事件,不仅给人们的生命和财产造成严重损失,也会给社会带来不良的影响。

因此,对火灾事故的燃烧机理和规律进行深入的研究和分析,对于预防和控制火灾事故具有重要的意义。

本篇论文将对燃烧理论进行分析,并结合实际的火灾事故案例进行深入探讨,旨在为火灾预防和控制提供理论依据和指导。

一、燃烧理论概述燃烧是一种氧化反应,是燃料在氧气的存在下发生的一种放热反应。

燃烧的基本过程包括燃烧开始、火焰的产生和火焰的传播三个阶段。

燃烧开始是指燃料达到燃点后,与氧气发生氧化还原反应,释放大量的热能,产生火焰和光线。

火焰的产生是通过火焰核的形成,当气体混合物与空气达到一定温度后,发生自燃并形成初期点火。

火焰的传播是指初期点火衍生出的火焰在燃烧物表面快速传播,形成火灾。

燃烧的条件包括燃料、氧气和点火源。

燃料是指在燃烧反应中发生氧化还原反应的物质,常见的燃烧物包括木材、纸张、油脂等。

氧气是燃烧反应中的氧化剂,是燃料和空气之间的氧化还原反应的必要条件。

点火源是指引发燃烧的初始能量,常见的点火源包括明火、电火花、高温表面等。

燃烧反应的平衡方程式可以表示为:CmHn + (m + n/4) O2 → mCO2 + n/2 H2O其中,CmHn表示燃料,O2表示氧气,CO2表示二氧化碳,H2O表示水。

二、火灾事故的燃烧机理与规律1. 火灾事故的起火原因火灾事故的起火原因主要包括电气设备故障、火灾隐患未消除、违规用火、非法操作等因素。

电气设备故障是导致火灾的主要原因之一,当电气设备出现故障时,可能引发电火花,导致燃烧物起火。

火灾隐患未消除是指企业或居民未及时排查和清除可能引发火灾的隐患,如电线老化、易燃物品存放等。

违规用火和非法操作是指在禁止使用明火或违反操作规程的情况下,使用明火或进行不安全的操作。

2. 火灾事故的燃烧过程火灾事故的燃烧过程包括火灾蔓延、火势发展和火场扑救三个阶段。

火灾蔓延是指火灾初期的火焰将燃烧的热能传导给周围的燃烧物,使其温度升高并燃烧,形成火灾蔓延。

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1、火炸药化学变化的类型:(1)热分解:火炸药整体受热发生分解,一般是最弱的化学键发生断裂。

(2)燃烧 、(3)爆轰:是一种较之燃烧更为剧烈的物理化学变化,它是一种以爆轰波的形式沿炸药装药高速自行传播的现象主要不同点: (1) 过程传播机理不同 (2) 过程传播速度不同(3) 受外界影响不同 (4)产物质点运动方向不同2、燃烧的定义: 燃烧是一种激烈的氧化还原反应过程,放出大量的热和气体,同时伴有发热、发光的或者火焰。

3、燃烧三要素:可燃物、氧、达到一定的温度(着火点)4、燃烧与国民经济、国防建设的关系:① 燃料燃烧是主要能源② 国防; 热兵器的发射能源主要来自于火药的燃烧(发射药)。

③ 其他 日常生活、燃烧与安全(火灾防止等)、燃烧与环境(温室效应、保护臭氧层)5、研究燃烧理论的意义:①从理论上讲,研究理论用于指导实践。

揭示燃烧现象的本质和规律。

用于研究燃烧过程。

(工业,武器中)②提高能量利用率。

(柴油添加剂……)③安全生产④环境保护(作为理论基础)⑤特殊燃烧规律的应用第一章1、热力学第一定律:体系吸收的热量dQ 分别用于增加体系的内能dU 和对外界做功dW ;本质:能量守恒2、热力学第二定律 本质:不可能从单一热源吸热而不引起其他变化。

(高温到低温)在化学反应中的本质:表明化学反应的方向。

(表征:熵S )3、阿累尼乌斯定律2ln RT E dT K d适用范围:它适用于各种类型的反应,包括气相、液相、催化和异相反应,在固体火药的热分解和燃烧中常用以表征分解速度和燃烧速度。

3、两种燃料着火方式的定义、区别以及着火条件。

定义:自动着火,即可燃物质整体受到均匀的加热或压缩,当化学反应产生的热量超过散失的热量,反应加速,直至整体着火;强制点火,即可燃物质和一能量源局部接触,强烈受热而起燃,火焰向其余部分传播。

区别:两者的主要区别在于前者主要是依靠自身反应热量的积累,后者是依赖于外界热量的供给着火条件:如果在一定的初始条件下,系统将不能在整个时间区段保持低温水平的缓慢反应态,而将出现一个剧烈的加速的过度过程,使系统在某个瞬间达到高温反应态,即达到燃烧态,那么这个初始条件就是着火条件。

4.电极熄火距离、电极危险距离。

电极熄火距离:不能引燃混气的电极间的最大距离;电极危险距离:在给定条件下,电极距离有一最危险值,电极距离大于或小于最危险值时,最小引燃能增加。

5、影响电火花引燃的因素。

(1、热容越大,最小引燃能Emin 越大,混气不容易引燃,因为热容大,混气升温时吸收的热量多;(2、导热系数K 越大,最小引燃能Emin 越大,混气不容易引燃。

因为火花能量被迅速传导出去,使与火花接触的混气温度不易升高;(3、燃烧热大,最小引燃能Emin 小,混气容易引燃;(4、混气压力大,即密度大,最小引燃能Emin 小,表明混气容易引燃;(5、混气初温高,最小引燃能Emin小,混气容易引燃;(6、混气活化能E大,最小引燃能Emin大,混气不容易引燃。

6、简单反应:经过一步反应完成的反应。

复杂反应:经过许多中间阶段完成的反应。

典型复杂反应:连续反应、平行反应、共轭反应、可逆反应、链锁反应7、、链锁反应:是由于活化中心的形成和发展产生的反应,分为直链反应和分支链反应。

反应过程:链引发——链增长——链终止8、化学反应速度的影响因素:压强P、温度、活化能、催化剂、组分的配比(F/O)9、传热本质:因温差而产生热量从高温区向低温区的转移10、传热的方式:系统内的热量传递,由热传导,对流,辐射三种方式综合完成11、点火的四个阶段:点火延迟期(从接受外接刺激能量到点火药发火)、火焰传播期、燃烧室充气期、稳定燃烧期、12、(1)发火上限——100%能导致火药发火的最小高度(2)发火下限—— 100%不能导致火药发火的最大高度(3)50%发火率—— 50%次导致火药发火的高度13、固相点火理论(1)机理:周围环境的外部热通量和固相内部的亚表面化反应释放的热量致使固相表层温度提高(2)判据:火药表面温度或表面温度增率达到临界值(3)控制方程:22()() p pT T Ct x ρλ∂∂=∂∂14、要求武器稳定性的四大特点(点火过程具有以下特点):(1)瞬时性——点火延迟期短,达到压力平衡时间短;(2)同时性——尽量保证药柱燃面同时发火;(3)均匀性——高温高压燃气在燃烧室内均匀分布;(4)重现性——点火整个过程(包括具体每个参数如点火延迟期,稳态压力等)都要一致。

15、武器装药中装药的点火过程分为那几个阶段及各阶段的反应(1)点火延迟期—从接受外接刺激能量到点火药发火(2)火焰传播期—从点火药局部发火到药柱表面全部发火(3)燃烧室充气期—从药柱全部发火到燃烧室压力达到平衡(4)稳定燃烧期—从燃烧室压力达到平衡后,由燃速压力指数关系知,压力恒定,燃速基本恒定,达到稳态燃烧过程16、点火延迟期的影响因素:(1)外部热源Q(Q增加,t减小。

)(2)点火条件(压力P增加,t 减小。

火药初温越高,t 减小)(3)火药成分和物理化学特性(燃料挥发性增加、活化能越小、氧化剂粒度越小、火药表面粗糙、催化剂存在,t减小)(4)化学反应(不管气相、固相及两相反应速率增加,t减小)17、火药分解三个阶段及各阶段主要进行了哪些反应?(1)感应期:反应速度很慢,因为温度低,放出的热量少,散热多,火药中的安定剂吸收了分解的中间产物,避免了催化作用。

加速期:此阶段分解速度迅速徒长,因为热得积累多,安定剂有逐渐被消耗,中间产物的催化作用加强,因而是反映自动加速。

衰落期:若分解的速度足够快,放出的热量充分大、就可能引起着火;若损失的热量比较大,药量又比较小,就可能衰减。

18、固体与气体燃烧的异同点:(1)固体燃烧最后还是转化为气体燃烧,所以许多气体燃烧的理论也适用固体火药燃烧。

(2)固体燃烧的燃烧端面快速移动,而气相燃烧火焰基本固定,有利于燃速、温度、燃烧波等重要参数的测量。

(3)固体大多由颗粒组成,内部结构复杂,燃烧机理也相对复杂。

19、双基药的组成成分:双基药组分有硝化棉和硝化甘油20、影响双基药各组分热分解的因素:(1)硝化棉热分解影响因素:本身性质、温度、压力、含N量、组成成分(2)硝化甘油热分解影响因素:本身性质、温度、压强、产物积聚等21、AP热分解:a)机理:NH4ClO4N2O、NO、Cl2、O2、H2Ob)规律:可以分为三个阶段——低温分解阶段、高温分解阶段、爆燃阶段。

c)影响因素:本身性质、温度、压力、组成成分22、AP爆燃机理:其热分解的分解产物能自行反应并放出大量的热维持燃烧(自持燃烧),这样就会导致爆燃。

23、AP爆燃机理阶段:AP爆燃依据燃烧面压力分为四个阶段(21~51)×0.098MPa:燃烧面上有泡沫液相存在,且随压力上升而减薄。

(56~100)×0.098MPa:燃速u随P增加而增大,但du/dP减小;表面泡沫消失、变为峰谷结构。

(140~280)×0.098MPa:P↑、u↓,出现NH3和HClO4预混燃烧火焰。

>280×0.098MPa:P↑、u↓c)影响因素:本身性质、初始温度T、压力P、组成成分。

24、层流火焰与湍流火焰:层流燃烧:预混可燃气体与流速不高(层流状态)的火焰传播称为层流燃烧火焰传播:可燃气体混合物的局部首先着火,着火部分向未燃部分传递热量和活性粒子,使之相继着火的过程称为火焰传播25、不同点:层流火焰:外观清晰,火焰层薄、长度较长、火焰稳定,表面光滑、燃烧时较安静、流动面积小,粘度系数大。

湍流火焰相反稳态燃烧1、稳态燃烧:燃烧过程中压强和燃速不变,或基本不变。

非稳态燃烧:燃烧过程中压强和燃速按一定规律或随机发生变化。

2、双基火药燃烧火焰分区:凝聚相升温区:无明显化学反应,只有固相表面受热开始的升温和相变等。

亚表面反应区:该区接受后面气相传来的热量,而且本身已经开始发生硝酸酯等组分的分解燃烧表面:分解产物溢出,气化。

嘶嘶区:该区充斥着凝聚相变放出的固、液、气态物质,继续发生软化、熔化、蒸发外,还发生NO2与醛类等氧化还原反应。

暗区:该区相变已经基本结束,无明显反应火焰区:该区发生完全还原反应,放出大量热量,火药燃烧的主反应区最终产物区:生成最终燃烧产物3、平台火药燃烧:在火药中加入催化剂(铅化物)等,能使燃速在一定范围内与压力无关,或随压力增加而减小的燃烧现象。

4、平台火药燃烧的特点:燃速随压强的变化不明显,甚至随压强的升高而降低。

5、平台火药燃烧的催化剂:(1)有机(无机)铅盐(主催化剂)、()有2机(无机)铜盐(副催化剂)、(3)碳黑(超细)6、复合火药:将火药各种成份机械混合后装填,特点是均匀性不好,各组分颗粒较大,且成嵌入构型。

7、溶塑火药:将火药各种成份用溶剂溶解后装填,特点是混合均匀8、复合火药燃烧的特点:(1)存在两重火焰(2)燃烧表面的氧化剂和粘结剂表面温度不同(3)氧化剂对复合火药的燃烧有决定性影响(4)火药表面存在熔融的粘液层(5)凝聚相内氧化剂和粘结剂之间几乎无化学反应9、AP复合火药的燃烧过程:火药固相受到来自气相火焰的热反馈,当达到表面平均分解温度时,氧化剂AP和粘结剂各自分解气化,进入气相,同时相互扩散混合燃烧,放出大量的热并变成最终产物。

10、加入金属的作用:提高能量、增强热传导、增加燃速、提高燃烧稳定性11、常用金属: Mg、Al、B、Be、金属合金等,其中Al是最常用的。

12、火药燃速控制方法:(1)化学方法:a加入提高爆热的成分b加入燃速催化剂c加入降速剂(2)物理方法:a密度:一般密度减小有利提高燃速。

b粒度:一般粒度越小,有利于燃速提高。

c加入导热材料:金属丝能加快热传导,提高燃速。

d设计装药构型:改变燃面/流通面比。

13、压力指数和温度系数的控制方法:(1)改变火药成分(2)添加附加物(3)调整药剂物理结构、装填参数火药反常燃烧1、不完全燃烧:燃烧反应不完全,有许多中间产物,能量不能完全释放出来,表现为爆热、推力小,燃速、压力下降,严重时导致燃烧熄灭。

2、不稳定燃烧:燃烧时,燃速和压力不稳定,会出现激烈的跳动。

3、两类反常燃烧的关联:不完全燃烧一般伴随着燃烧的不稳定过程,比较极端的情况是点火、熄灭过程。

但不稳定燃烧可以是完全燃烧反应,也可以不完全燃烧反应,多数情况均只问燃烧过程中燃速和压力的振动或剧变。

4、常见的反常燃烧现象:侵蚀燃烧、振荡燃烧、燃烧转爆轰5、侵蚀燃烧:指火药燃烧面上切向流动气体的流速超过一定数值时,使燃烧面的法向燃速增大的现象6、振荡燃烧:与常规的稳态燃烧不同的周期性振荡的燃烧过程,其压力和燃烧放热等参数都是周期变化的,具有固定的频率。

7、振荡燃烧产生原因:由燃面上气体压力的波动引起的燃速波动,使得声振放大或衰减,即所谓“压力耦合”造成的。

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