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建築物預混氣體燃燒是如何形成蔓延的?

2018-05-31

  建築物預混氣體燃燒是如何形成蔓延的? 


 當建築物可燃氣體與空氣混合後,就形成了預混可燃混合氣,一旦著火燃燒,就形成了氣體可 燃物中火災的蔓延。

  預混氣的流動狀態對燃燒過程有相當大的影響。流動狀態不同,就會產生不同的燃燒

  形態。

  處於層流狀態的火焰團,可燃混合氣流速不高,沒有擾動,火焰表麵光滑,燃燒狀態平 穩。火焰通過熱傳導和分子擴散把熱量和活化中心(自由基)供給鄰近的尚未燃燒的可燃混 合氣薄層,使火焰傳播下去。這種火焰稱為層流火焰。

  當可燃混合氣流速較高或流通截麵較大、流量增大時,流體中將產生大大小小數量極多 的流體渦團,作無規則的旋轉和移動。在流動過程中,穿過流線前後和上下擾動。火焰表麵 皺折變形,變粗變短,翻滾並發出聲響。這種火焰稱為湍流火焰。與層流火焰不同,湍流火 焰麵的熱量和活性中心(自由基)未向未燃混合氣輸送,而是靠流體的渦團運動來激發和強 化,受流體運動狀態所支配。同層流燃燒相比,湍流燃燒要更為激烈,火焰傳播速度要大得 多。表3-1給出了一些燃料和空氣預混合氣體的層流火焰傳播最大速度。

  —些燃料和空氣預混合氣體的層流火焰傳播最大速度

  物質層流火焰傳播最大

  速度/(⑶^/各)可燃物濃度物質層流火焰傳播最大

  速度/((^/名)可燃物濃度

  氫氣31542^ 2戊烷38.52.92

  甲烷33^ 89‘ 96己烷38# 51. 51

  乙烷40^ 16.28乙稀68^ 37.40

  丙烷39.04拳54乙炔1708.9

  丁烷37^ 94.54苯40.73^ 34

  此外,預混氣的燃燒有可能發生爆轟。發生爆轟時,其火焰傳播速度非常快,一般超過 聲速,產生的壓力也非常高,對設備的破壞非常嚴重。爆轟波實際上是一個微波,該微波是由燃燒產生的壓縮波擾動形成的。隻有當管路的長度足夠長、直徑足夠大或自由空間的預 混氣體體積足夠大且可燃氣體濃度處於爆轟極限範圍內時,才能形成微波。表3-2給出了 氫-氧混合物的爆轟波速度、壓強、溫度數據。


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