高速烧嘴火焰传播速度的影响因素

网站编辑：admin │ 发表时间：2021-11-08 │

高速烧嘴和亚高速烧嘴的火焰传播速度受到空燃比、燃气自身性质、燃气初始温度、燃气浓度及热值等物理化学的影响，下面将结合有关数据及经验进行分析。

一、空燃比因素

燃气和空气混合比例简称空燃比，火焰传播速度与空燃比直接有关。空燃比例变化时，火焰传播速度也随之变化，单一燃气和混合燃气的火焰传播速度值随混合物中燃气含量变化的曲线均呈倒U形，中间最大，为火焰传播速度最大值，两侧变小直至最小值，接近与最小值的含量即为混合物着火浓度的上限和下限。当混合物中的燃气含量低于下限或高于上限时，由于反应释放热量不足而使火焰传播停止。

火焰传播速度峰值是在燃气含量高于化学计量比时出现的。其原因是当混合物中燃气含量略高时，火焰中H、OH等自由基的浓度较大，链反应的断链率较小所致。对于大对数火焰，当混合比接近于化学计量比时，火焰燃烧速度最大，一般认为火焰温度达到最高时，其传播速度也最大。

二、燃气自身性质的因素

火焰传播速度首先与燃气的物性有关。气体导热系数越大，则火焰传播速度也越大。比如氢气，其导热系数在燃气中为最高，故它的火焰传播速度也最大。天然气导热系数较小，它的火焰传播速度值也都不大。

随着燃料分子量的增大，火焰传播范围也越来越小。因为燃料分子量增大，混合气总分子量也变大，使得混合气密度增大，由原理上分析得出的火焰传播极限值减小。

三、燃气自身温度因素

混合物初始温度的影响，由燃烧热平衡条件可知，混合物起始温度的提高，将导致反应温度的上升，燃烧反应速率加快，从而使火焰传播速度增大。测定火焰传播速度随混合物起始温度的变化规律。

温度不太高时，火焰传播速度随火焰温的增加主要表现为指数关系，因而影响很大。当超过高温时，火焰温度的影响已不符合热力理论了。因为在高温下离解反应易于进行，从而使自由基浓度大大增加。

四、压力因素和热值因素

高速烧嘴燃烧时燃气压力的升高而其他参数不变时，火焰传播速度将要减小。但压力增加时，燃烧强度明显增大，即火焰重量传播速度增大。一般而言燃气热值越高、火焰传播速度越快。