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建筑物预混气体燃烧是如何形成蔓延的?

2018-05-31

  建筑物预混气体燃烧是如何形成蔓延的? 


 当建筑物可燃气体与空气混合后,就形成了预混可燃混合气,一旦着火燃烧,就形成了气体可 燃物中火灾的蔓延。

  预混气的流动状态对燃烧过程有相当大的影响。流动状态不同,就会产生不同的燃烧

  形态。

  处于层流状态的火焰团,可燃混合气流速不高,没有扰动,火焰表面光滑,燃烧状态平 稳。火焰通过热传导和分子扩散把热量和活化中心(自由基)供给邻近的尚未燃烧的可燃混 合气薄层,使火焰传播下去。这种火焰称为层流火焰。

  当可燃混合气流速较高或流通截面较大、流量增大时,流体中将产生大大小小数量极多 的流体涡团,作无规则的旋转和移动。在流动过程中,穿过流线前后和上下扰动。火焰表面 皱折变形,变粗变短,翻滚并发出声响。这种火焰称为湍流火焰。与层流火焰不同,湍流火 焰面的热量和活性中心(自由基)未向未燃混合气输送,而是靠流体的涡团运动来激发和强 化,受流体运动状态所支配。同层流燃烧相比,湍流燃烧要更为激烈,火焰传播速度要大得 多。表3-1给出了一些燃料和空气预混合气体的层流火焰传播最大速度。

  —些燃料和空气预混合气体的层流火焰传播最大速度

  物质层流火焰传播最大

  速度/(⑶^/各)可燃物浓度物质层流火焰传播最大

  速度/((^/名)可燃物浓度

  氢气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,预混气的燃烧有可能发生爆轰。发生爆轰时,其火焰传播速度非常快,一般超过 声速,产生的压力也非常高,对设备的破坏非常严重。爆轰波实际上是一个微波,该微波是由燃烧产生的压缩波扰动形成的。只有当管路的长度足够长、直径足够大或自由空间的预 混气体体积足够大且可燃气体浓度处于爆轰极限范围内时,才能形成微波。表3-2给出了 氢-氧混合物的爆轰波速度、压强、温度数据。


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