燃烧与爆炸理论第四章可燃气体的燃烧与爆炸
m m pP p P
2
P
pP p 2 2 2 2 m 2 u P uP 1 1
P
pP p 2 2 2 2 m 2 u P uP 1 1
瑞利方程反应 了在给定的初态 （p∞ ，ρ∞） 条件下，终态
u wn
• 当气流速度 wn＝0 时，S1＝u，这时所观察到的火焰移动的速度就
4.2.2火焰焰峰结构
预混气体火焰传播的两种形式
• 火焰前沿可分为两部分：预热区和化学反应区。
• 火焰前沿存在强烈的 导热 和 物质扩散。
δ（火焰焰锋宽度）
•
火焰前锋的宽度极 小，但出现极大的 温度梯度dT/dx和 浓度梯度dC/dx， 因而火焰中有强烈 的热流和扩散流
A
瑞利曲线
Q1 Q2 上C-J点
（Ⅱ）
Q2 > Q1
B
C
下C-J点 D E F G H （Ⅲ） 1/ρ
（Ⅳ）
图4-2 燃烧的状态图
• （p∞，1/ρ∞）是初态 • 通过（ p∞ ， 1/ρ∞ ）点，将平面分成四个区域。过程的 终态只能发生在Ⅰ、Ⅲ区，不可能发生在Ⅱ、Ⅳ区 • 交点A、B、C、D、E、F、G、H等是可能的终态。 • 区域（Ⅰ）是爆震区，而区域（Ⅲ）是缓燃区。 • 区域（Ⅰ）， 1/ρP<1/ρ∞, pP> p∞ ，即经过燃烧后气 体压力增加、燃烧后气体密度增加、燃烧以超音速传播 （M∞>1）。 • 区域（Ⅲ），1/ρP>1/ρ∞，pP< p∞，即经过燃烧后气体 压力减小或接近不变、气体密度减小、燃烧以亚音速进 行（M∞<1）。
x
火焰传播机理
•火焰传播的热理论：
火焰能在混合气体中传播是由于火焰中化学放出的热量传播到新鲜 冷混合气体，使得混合气体温度升高，化学反应加速的结果。
• 火焰传播的扩散理论
扩散理论认为，凡是燃烧都是链式反应，火焰能在新鲜混合气体中
传播是由于火焰中的自由基向新鲜冷混合气体中扩散，使得新鲜冷 混合气体发生链式反应的结果。 （本节主要讨论火焰传播的热理论）
o
新 鲜 混 合 TC 气 C→C0 SL
δP 预 热 区
δC
a
已 燃 气 体
反 应 区
o
a
T=f1（x） C=f2（x）
•
热流的方向从高温 火焰向低温新鲜混 合气，而扩散流的 方向则从高浓度向 低浓度，新鲜混合
T→T0 W
W=f3（x） 活化中心 图4-3 稳定的平面火焰锋面结构
气的分子、燃烧产 物分子、游离基均 扩散
一维定常流动的平面波—火焰驻定
p∞,u∞ ρ∞,h∞ T∞ 燃 烧 区 Pp,up ρp,hp T∞
图4-1 燃烧过程示意图---火焰驻定
假定
• • • • 混合气的流动（或燃烧波的传播速度）是一维的稳定流动 忽略粘性力； 其燃烧前后的定压比热容CP为常数； 与管壁无摩擦、无热交换
燃烧波的传播速度 = 流速u∞
1 pP p 1 1 1 2 pP p Q P P
休贡纽方程反应了在给定初态 p∞ 、ρ∞ 及反应热Q的条件下， 终态pp 、ρp的关系。 p
休贡纽方程曲线 横坐标： 1/ρP 纵坐标： pP
cp p p RT , T , cp / R , R 1 cv
1 pP p 1 1 p p Q P 1 P 2 P
休贡纽（Hugoniot）方程（雨果尼特）
1/ρ
此外，由瑞利方程
P
2
pP p 2 2 2 2 m 2 u P uP 1 1
1 1 p P p 还可得： u 2 P
1 1 1 u 2 pP p / p P
代入能量方程可得： c T u Q c T u p P p
2
2
连续方程
PuP u m 常数
P 2uP 2 2u 2 m2
m
2
PuP
2
P
2
u 2
2
m2
动量方程
pP u p u
根据
P
关系可得：
n 1 2
n2 Sl P n2 P
对于二级反应，火焰传播速度 Sl 将与压力无关。 大多数碳氢化合物与氧的反应，其反应级数接近 2 ，因此火焰传播
速度 Sl 与压力关系不大，实验也证明了这个结论。
4.2.4影响火焰传播速度的因素
•燃料/氧化剂比值的影响 •燃料结构的影响 •压力的影响 •混合物初始温度的影响 •火焰温度的影响 •惰性添加剂的影响 •活性添加剂的影响
2
结合声速公式：
c RT p
2
1
M
2
pP 1/ P p 1 / 1 1 /
其中 M 为马赫数。
（Ⅰ） p A′ 休贡纽曲线
M
2
pP 1/ P p 1 / 1 1 /
燃 烧 区
Pp,up ρp,hp T∞
h*
热量（焓）方程
hP hP c p TP T h h c p T T
hP
hP hP h* Q
, hP h c pTP c pT Q
2 P 2
4.2 层流预混火焰传播速度
4.2.1火焰速度的定义
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）。
• 实验证明，火焰前沿的厚度是很薄的，只有十分之几毫米甚至百 分之几毫米，分析问题中可将其看作一 “几何面” （锋面）
缓燃（正常火焰传播） 爆震（爆轰）
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。传播速度一般不大于 1～3m/s
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。 传播速度很高，常大于1000m/s，超音速
•
CO/O2
0
20
100
燃料体积分数％
图4-5混合物成分对燃烧速度的影响
多，火焰均不能燃烧，可 燃气体只有在一定浓度范 围内才能传播。
（2）燃料结构的影响
（3）压力的影响
图4-7饱和碳氢化合物及非饱和碳氢化合物
u0/ u0max
u0 pn
式中：
K a c p
（导温系数）
设： c 为化学反应时间， 为初始质量浓度， f
s
为初始相对浓度
Ws
则：
为反应速率
c S l c S l
f s
Ws
代入上式可得： Sl a
Tm Ti Ws Ti T f s
连续方程
动量方程
PuP u m
＝常数
2
pP ( PuP )uP p u
＝常数
能量方程
状态方程
u u hP h 2 2
2 P
2
＝常数
p RT
pP P RPTP
或
p RT
p∞,u∞ ρ∞,h∞ T∞
瑞利与休贡纽曲线分别相切于B、G两点。B点称为上恰 普曼-乔给特（Chapman-Jouguet）点，简称C-J点，具有 终点B的波称为C-J爆震波。AB段称为强爆震，BD段称为 弱爆震。 EG段为弱缓燃波，GH段称为强缓燃波。大多数的燃烧 过程是接近于等压过程的，因此强缓燃波不能发生，有实 际意义的将是EG段的弱缓燃波，而且是M∞≈0 当Q＝0时，则休贡纽曲线通过初态（p∞，1/ρ∞）点，这 就是普通的气体力学 激波 。
该式表明： 层流火焰传播速度 Sl 与导温系数 a 及化学反应速度 Ws 的平方根成正比 又：
Ws K os f e
n n s
E RTm
K a c p
E RTm
所以：
Sl
n2 n K T Ti K os f e c p Ti T
4.2.3层流火焰速度—马兰特简化分析
• 物理模型
（Ⅰ）预热区 （Ⅱ）反应区
Ti
Tm
δC T∞
图4-4 火焰前沿中的温度分布 • 马兰特简化分析的基本思想：
x
若由Ⅱ区导出之热量能使未燃混合气之温度上升至着火温度Ti，则 火焰就能保 Ti dx c
2 P
2
P uP u m2
2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 u uP u 1 P uP hP h 2 2 2 2 2 P
m2 1 1 2 2 2 P
1 m2 1 1 1 1 1 1 pP p 2 P P 2 P
热平衡方程式为： 因为： 所以：
Gc p Ti T FK
Tm Ti
c
G F u F Sl Tm Ti Sl c p Ti T K
c
或者：
K Tm Ti Tm Ti Sl a Ti T c c p Ti T c
安全课件第4章可燃气体燃烧
93南京金陵石化炼油厂汽10.21火灾 94辽宁阜新艺苑11.27特大火灾
94新疆克拉玛依友谊馆12.8特大火灾
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2.防止形成爆炸性混合气体
管道、设备严格密封，设置监测装置 通风良好 惰气保护
V 21 O V O
21 O Vx O O / V
（3）湍流缩短混合时间，提高了燃烧速率。
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（三）、湍流火焰传播速度（ST） 1. 影响因素；Re；P；T
1.燃烧释放能量使周围气体压力升高，形成“燃气活塞”
2. “燃气活塞”压缩未燃气体，使其温度升高，燃烧产生一 系列“压缩波”，且压缩波的传播速度大于燃烧速度。
3. 经过一定时间，后面的压缩波赶上前面的压缩波，二 者叠加形成“激波” 4. “激波”的高压高温作用，使正常火焰面前方一定距离 的处首先着火，后与正常火焰合二为一，形成“爆轰”
Vx
惰气需要量
O
临界氧含量
O/
惰气中的氧含量
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对乙烷用氮气保护，氧含量临界值为11%，设备内原有空气 100m3，求 ：
1.纯氮气需要量？ 2.若加入氮气中含有6%的氧气，则需要该种氮气量为多少？
解 ( 1 ) ： V x 2 O O 1 V 2 1 1 1 1 1 1 0 9.9 0 0
爆轰前期距离约为管径的2-4倍
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二. 爆轰的特点
1. 速度快—超音速，约2000m/s
2. 波速与混气比例有关 3.压力很高，约15~20个大气压，拐弯处会形成反射增压现 象
三. 爆轰的破坏作用
1. 泻压装置失效 2. 易造成设备爆裂。
燃烧与爆炸学Chapter4
又由于1/ρP 1/ρ ;
1/ρP (1 )远比1小得多 1/ρ
2 2 KM远大于1， 若取K 1.4， 则M 1，
u a
二、正常火焰传播与爆轰 Ⅰ
Ⅱ 爆轰区
特点： （1）燃烧后气体的压力增大 （2）燃烧后气体的密度增大
（四）混气初始温度的影响
1200
1000 800
430 oC
310 oC 190 oC 20 oC
Sl(cm/s)
600
400 200 0 10 30 50 70 90
混气初温增大， Sl增大；
氢气-温度对Sl的影响
Sl
n n K(Tm Ti )K os ρ 2 f 1e E/RTm C P (Ti T )
第二节
层流预混气中正常火焰传播速度
三、物理化学参数对层流火焰传播速度的影响 （一）可燃气与空气比值的影响 （二）可燃气分子结构的影响 （三）初始压力的影响 （四）混气初始温度的影响 （五）火焰温度的影响 （六）惰性气体的影响 （七）混气性质的影响
第二节
层流预混气中正常火焰传播速度
一、传播机理
火焰前沿
5、实际火焰传播速度的测定
uin
Sli uin ui cosθi
r ui u10 (1 2 ) R
r=0.9R处
2
θi
u10
r
R
ui
Sli 接近真实的平均火焰传播 速度
第三节
可燃气体爆炸
爆炸：物质从一种状态迅速地转变为另一种状态 （或者物质性质和成分发生根本变化）时，在瞬 间放出大量的能量，同时产生声响的现象。 化学性爆炸：物质因为发生迅速的化学反应，产 生高温、高压而引起的爆炸现象。
燃烧和爆炸理论重点
第三章 物质的燃烧
预混气中火焰的传播理论：火焰（即燃烧波）在预混气中传播，从气体动力学理论可以证明存在两种传播方式：正常火焰传播和爆轰。
（Ⅰ）区是爆轰区。特点：①燃烧后气体压力要增加 ②燃烧后气体密度要增加 ③ 燃烧波以超音速进行传播
（Ⅲ）区是正常火焰传播区。 特点：① 燃烧后气体压力要减少或接近不变；② 燃烧后气体密度要减少； ③ 燃烧波以亚音速（即小于音速）进行传播。
火焰前沿的特点：（1）火焰前沿可以分成两部分：预热区和化学反应区。 （2）火焰前沿存在强烈的导热和物质扩散。
火焰传播机理：（1）火焰传播的热理论：火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反应放出的热量传播到新鲜冷混气中，使冷混气温度升高，化学反应加速的结果。
（2）火焰传播的扩散理论：凡是燃烧都属于链式反应。火焰能在新鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向新鲜冷混气中扩散，使新鲜冷混气发生链锁反应的结果。
可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧达5min以上，这种现象称为点燃。
在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。
物质自燃有受热自燃和自热燃烧两种形式。
受热自燃的两个条件：外部热源、有热量积蓄的条件
自热自燃的三个条件：必须是比较容易产生反应热的物质; 此类物质要具有较大的比表面积或是呈多孔隙状的，有良好的绝热和保温性能；热量产生的速度必须大于向环境散发的速度。
爆燃是一种燃烧过程，反应阵面移动速度低于未反应气体中的声速，反应阵面主要通过传导和扩散进入未反应气体中。爆燃是一种带有压力波的燃烧，爆燃发生时，反应阵面的传播速度低于声速。
爆轰的反应阵面移动速度比未反应气体中的声速高。对爆轰来说，主要通过压缩反应阵面前面的未反应气体使其受热，从而使反应阵面向前传播。
燃烧与爆炸理论及分析.
目录燃烧与爆炸理论及分析 (2)1. 引言 (2)2. 可燃物的种类及热特性 (2)2.1 可燃物的种类 (2)2.2可燃物的热特性 (3)3. 燃烧理论 (6)3.1 燃烧的条件 (6)3.2 着火形式 (6)3.3 着火理论 (7)3.4灭火分析 (14)4. 爆炸理论 (18)4.1 爆炸种类及影响 (18)4.2 化学爆炸的条件 (21)4.3 防控技术 (23)5. 结论 (24)1燃烧与爆炸理论及分析摘要：本文主要叙述了当前主要的燃烧及爆炸理论。
首先介绍了燃烧条件、着火形式以及具体的燃烧理论，然后对四种燃烧理论分别进行了灭火分析。
然后阐述了爆炸的种类、爆炸条件过程及防控技术。
最后对本文的内容作了总结，并且通过分析提出自己的观点。
关键词：燃烧理论；爆炸理论；防控技术。
1. 引言火灾是一种特殊形式的燃烧现象。
爆炸（化学）是一种快速的燃烧，为了科学合理地预防控制火灾及爆炸（化学），应当对燃烧的基本理论有一定的了解。
燃烧是可燃物与氧化剂之间发生的剧烈的化学反应，要使它们发生化学反应需要提供一定的外加能量，反应的结果则会放出大量的热能。
燃烧前后的物质与能量变化可以要据物质与能量守恒定律确定。
2. 可燃物的种类及热特性2.1 可燃物的种类可燃物是多种多样的。
按照形态，可分为气态、液态和固态可燃物，氢气(H2)、一氧化碳(CO)等为常见的可燃气体，汽油、酒精等为常见的可燃液体，煤、高分子聚合物等为常见的可燃固体。
可燃物之所以能够燃烧是因为它包含有一定的可燃元素。
主要是碳(C)、氢(H)、硫(S)、磷(P)等。
碳是大多数可燃物的主要可燃成分，它的多少基本上决定了可燃物发热量的大小。
碳的发热量为 3.35×107J/kg，氢的发热量为1.42×108J/kg，是碳的4 倍多。
了解可燃元素及由其构成的各类可燃化合物的燃烧特性可定量计算燃烧过程中的物质转换和能量转换。
有些元素发生燃烧后可以生成完全燃烧产物，也可生成不完全燃烧产物，不完全2燃烧产物还可进一步燃烧生成完全燃烧产物。
可燃气体的燃烧爆炸ppt课件
链式反应机理的一般过程
链式反应机理大致分为如下三个阶段： (1)链引发
游离基生成，链式反应开始。 (2)链传递
游离基与原始反应物作用生成稳定化合物，并产生新游离基。 (3)链终止
游离基消失，链式反应终止。导致游离基消失的原因很多，如 游离基相互碰撞生成分子、与非活性同类分子或惰性分子相互 碰搜导致能量分散、与器壁撞击被吸附等。
程中进行的，则发生稳定式的燃烧，称为扩散燃烧。 （2）动力燃烧。如果可燃气体与空气是在燃烧之前按一
定比例均匀混合的，形成预混气，遇火源则发生爆炸 式燃烧，称动力燃烧。
5
6
两种燃烧形式的特点
如图所示的火炬燃烧，火焰的明亮区是扩散区，可 燃气体和氧分别从火焰中心（燃料锥）和空气扩散到 达扩散区的。这种火焰燃烧速度很低，一般小于 0.5m/s。由于可燃气体与空气是逐渐混合并逐渐燃烧 消耗掉，因而形成稳定的燃烧，只要控制得好就不会 发生火灾。除火炬燃烧外，气焊的火焰和燃气加热等 也属于这类扩散燃烧。 在预混气的空间里，充满了可以燃烧的混合气，一 处点火，整个空间立即燃烧起来，发生瞬间的燃烧， 即爆炸现象。此外，如果可燃气体处于压力而受冲击、 摩擦或其他着火源作用，则发生喷流式燃烧。像气井 的井喷火灾，高压气体从燃气系统喷射出来时的燃烧 等。对于这种喷流燃烧形式的火灾，较难扑救，需较 多救火力量和灭火剂，应当设法断绝气源，使火灾彻 底熄灭。
9
（1）热爆炸临界条件及点火过程的分析
为说明热爆炸临界条件及点火过程，考虑某种由A，E两种组分 组成的气体混合物，并按如下形式发生双分子反应生成产物C：
A + B→C 根据Arrhenius反应速率定律，考虑2级反应，反应速率可表述为：
式中：r c ——反应速率， mol /( m³·S)；
燃烧与爆炸基本原理(共134张PPT)
炸的条件，从而引起二次爆炸。
化学反应失控—放热化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等失
控引起温度迅速升高、反应速度急剧加快、内压急剧上升。
1.2 爆炸的基本概念
按化学爆炸发生的场合，可分为3类
密闭空间内爆炸—介质燃烧爆炸发生在封闭空间内，如压力容器或管
燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y 。ym在in 这种条件下，只有部分C元
素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化为H2O，部分S 元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分子形式存在，
C a H b O c S d y O 2 3 .7 7 y N 2a C O 2 b H 2 O 3 .7 7 y N 2d S O 2 (1 )C aH b O c S d 4 y
C5H12
基本燃烧速度/ m/s 0.40 0.47 0.46 0.45
0.46
气体 丙酮 丁酮 甲醇
氢
一氧化碳
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
燃烧的基本概念
1.1.6 理论火焰温度
火焰温度与燃烧条件有关，燃料特性、混合比、散热条件、约束 条件等都有重要影响。一般采用绝热燃烧温度来衡量燃烧特性。
如果燃烧反应所放出的热量未传到外界，而全部用来加热燃烧 产物，使其温度升高，则这种燃烧称为绝热燃烧。
在不计及离解作用的条件下，绝热燃烧时所能达到的温度最高， 这一温度称为理论燃烧火焰温度。
燃烧与爆炸理论及分析
燃烧与爆炸理论及分析燃烧和爆炸是化学反应中常见的现象。
燃烧是指物质与氧气发生化学反应，产生能量的过程。
爆炸是指燃烧过程中产生的能量迅速释放，并产生强大的冲击波和光亮现象。
燃烧和爆炸都是由氧气与可燃物质发生化学反应引起的，但爆炸的反应速度更快，产生的能量更大。
燃烧和爆炸的理论基础是燃烧化学和爆炸动力学。
燃烧化学研究燃烧过程中的物质转化和能量释放。
可燃物质一般是有机物，其化学反应可以分为三个阶段：引燃、燃烧和燃尽。
引燃是指可燃物质与氧气接触后产生点火源，并开始发生反应。
燃烧是指可燃物质与氧气发生反应，产生热和光。
燃尽是指可燃物质完全被氧气消耗，停止燃烧。
燃烧化学研究的重点是物质的热值、燃烧温度、燃烧产物和燃烧速率等参数。
爆炸动力学研究爆炸过程中的能量释放和冲击波的产生。
爆炸反应一般分为四个阶段：点火、反应、扩展和耗减。
点火是指爆炸剂与点火源接触后开始发生燃烧。
反应是指燃烧的爆炸产物放热，产生高温和高压。
扩展是指高温高压的爆炸产物迅速膨胀，产生冲击波和冲击力。
耗减是指爆炸产物消耗完毕，爆炸结束。
爆炸动力学研究的重点是爆炸的速度、压力和能量等参数。
燃烧和爆炸的分析是为了预防和控制火灾和爆炸事故，保护人民的生命财产安全。
燃烧和爆炸的危害主要表现在火势和冲击波两个方面。
火势可以引发火灾，破坏建筑和设备，威胁人员的安全。
冲击波可以引发爆炸事故，造成工厂、工地、交通运输等重大事故。
因此，燃烧和爆炸的分析需要研究燃烧材料的性质、火灾和爆炸的起因和传播机制，以及防火防爆的措施和应急处理方法。
在分析燃烧和爆炸过程中，需要考虑以下几个因素：燃烧材料的种类和性质。
不同的材料燃烧产生的热值和燃烧速率不同，对环境的影响也不同。
氧气的供应。
燃烧和爆炸都需要氧气作为氧化剂，如果缺氧则无法燃烧和爆炸。
点火源的存在。
燃烧和爆炸需要点火源引发反应，因此需要防止点火源的存在，避免引发事故。
环境的温度和压力。
燃烧和爆炸也受到环境的温度和压力的影响，高温和高压有利于燃烧和爆炸的发生。
燃烧与爆炸理论复习提纲
《燃烧与爆炸理论》复习提纲第二章燃烧基本原理1、燃烧的定义、充分条件及极限值。
2、灭火的四种方法。
3、火灾的危险性。
4、闪燃、着火、自燃的定义。
5、自燃的分类，会举例说明。
6、活化能理论、过氧化物理论、链式反应理论。
链式反应理论的历程、分类，会举例说明。
7、气体燃烧的分类。
8、气体燃烧速度（火焰传播速度）的影响因素。
浓度、管径、点火位置。
9、原油火灾中的沸溢现象：宽沸程、热波、乳化水。
10、固体燃烧的分类：蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧、阴燃。
11、阴燃的定义第三章爆炸基本原理1、温度对爆炸极限的影响。
2、爆炸危险性的来源。
3、压力对爆炸极限的影响。
4、其他因素对爆炸极限的影响。
5、爆炸极限的计算。
1）根据C0估算爆炸极限；2）多组分可燃混合气的爆炸极限；3）含惰性气体的多组分可燃混合气的爆炸极限。
例题1 已知某混合气中含甲烷5%，含乙烷8%，含空气87%，问该混合气有否爆炸危险性？例题 2 已知某混合气的组成及各气体的爆炸极限见下表，求该混合气的爆炸极限。
炸危险性。
6方式）；压力波形状、峰值及持续时间、破坏方式。
7、粉尘爆炸的机理。
与气体可燃物相比的爆炸极限、点火能。
粉尘层和粉尘云。
三次方定律。
二次爆炸的原因。
水对粉尘危险性的影响。
8、BLEVE的形成过程。
9、喷雾的危险性。
10、爆炸最大压力和温度的计算。
第四章可燃物质的危险特性1、闪点测量的影响因素。
2、闪点、燃点、自燃点的数值对比关系。
3、闪点、燃点、自燃点与物质结构的关系。
4、氧指数的定义。
5、最大安全间隙6、预混气体的火焰传播理论：正常火焰传播和爆轰。
7、层流火焰传播理论中对灭火剂的要求：低的导热系数和高热容。
8、谢苗诺夫热自燃理论的适用体系。
9、着火感应期的概念。
10、火焰传播的热理论和扩散理论。
第五章 点火源与引爆能1、动火分析：时间、可燃气体浓度。
2、点火源的种类。
3、事故电热的原因。
4、爆炸性物质的分类：I 类：矿井甲烷；Ⅱ类：工厂爆炸性气体、蒸气、薄雾；Ⅲ类：爆炸性粉尘、易燃纤维。
燃烧爆炸理论
1.自燃温度 可燃性混合气体在温度适宜时会自行发 火，而发火是因为发热速度大于散热速度致 使温度上升所引起的。任何物质在低于某一 温度时，散热速度大于发热速度，便不会发 火；高于某一温度时则引起着火。该界限温 度称为自燃温度。
2.最小发火能量 当气体的发火源是静电火花或电气设备所 造成的电火花时，气体发火是两极间的混合 气体得到电火花的能量后产生化学反应的结 果。在此种情况下，存在发火所必需的能量 界限，该能量称为最小发火能量。 最小发火能量可以利用电容贮能、释放的 方式进行测定。
原因：容器大小对爆炸极限的影响可以从器 壁效应得到解释。燃烧是自由基产生一系列 连锁反应的结果，只有当新生自由基大于消 失的自由基时，燃烧才能继续进行。但随着 管道直径的减小，自由基与管道壁的碰撞几 率相应增大。当尺寸减到一定程度时，因自 由基（与器壁碰撞）销毁大于自由基产生， 燃烧反应便不能继续进行。
当空气中可燃气体浓度低于理论混合比 时，生成物虽然相同，但燃烧速度变慢，直 至某一浓度以下，火焰便不再传播；若可燃 性气体浓度高于理论混合比时，则可燃性气 体不能完全燃烧，这时火焰速度变慢。像这 样使火焰不再传播的浓度界限，称为爆炸界 限或燃烧界限。
4.1.3爆炸极限 4.1.3.1爆炸极限理论 可燃性气体或蒸气与空气组成的混合物， 并非在任何混合比例下都可以燃烧或爆炸， 而且混合的比例不同，燃烧的速度（这里指 火焰蔓延速度）也不同。
气体燃烧与爆炸
4.1可燃性混合气体的燃烧与爆炸
4.1.1气体的燃烧形式 气体的燃烧形式可分为扩散燃烧与预混合 燃烧。 扩散燃烧：可燃性气体流入到大气中时，在 可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生 的燃烧。扩散燃烧受可燃性气体与空气或氧 气之间的混合扩散速度所支配。可燃性气体 的扩散速度越大或气体的湍流越严重。燃烧 的速度就越快。
燃烧学—第4章2
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
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《燃烧学》--第四章
图4-21 不同压力下甲烷爆炸极限 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
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
L下 Q＝常数
爆炸下限L下与可燃性气体的燃烧热Q近于成反比，可燃性气体燃烧热 越大，爆炸下限就越低。
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《燃烧学》--第四章
➢ 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
图4-19 温度对甲烷爆炸极限的影响
N2+CO：27.3％낵..43％ ％＝1.96
CH4：0.77％。
问题：
从图4—25查得：
H2＋CO2组的爆炸极限为：6.0％～70％； CO＋N2组的爆炸极限为：40％～73％。
CH4的爆炸极限为：5％～15％
1m3该煤气和 19m3空气混合， 遇明火是否爆炸？
x1下＝
V1 V' 1
100
x
2下＝
V2 V' 2
100
x3下＝
V3 V' 3
100
… xi下＝
Vi V' i
100
V'1
＝
V1 x1下
100
V'
2
＝
V2 x 2下