什么是擴散燃燒和動力燃燒(混合燃燒)?
在可燃氣體(蒸氣)與空氣混合氣的燃燒過程中,可燃氣(蒸氣)分子與氧比劑分子從釋放源通過擴散達到相互接觸,在點火源所提供能量的激發(fā)下,發(fā)生氧化反應而燃燒(或爆炸)。細分起來.燃燒過程可以分為分子擴散混合與氧化反應兩個階段,而分子擴散速度遠比氧化反應速度慢得多。因此可燃氣(蒸氣)分子與氧化劑分子擴散混合情況就成了燃燒速度快慢的制約因素。據(jù)此,將燃燒分為擴散燃燒和動力燃燒(混合燃燒)兩類。
擴散燃燒:如果可燃氣(蒸氣)與氧化劑(空氣中氧氣)的混合是在燃燒過程中進行的,即邊混合邊燃燒,這種燃燒叫做擴散燃燒。
動力燃燒:如果可燃氣與空氣(或其它氧化劑)在未點燃前已經(jīng)均勻混合好,并且完全是氣相,一旦遇火源發(fā)生燃燒(爆炸)。這種燃燒叫做動力燃燒,或叫混合燃燒。
以煤氣為例:
管道煤氣在爐子燃嘴處噴出燃燒,是典型的擴散燃燒,如圖1-2所示。火焰的明亮區(qū)是擴散區(qū),火焰中心發(fā)暗的錐形區(qū)叫燃料錐。空氣中的氧氣分子由火焰周圍空間向內擴散,煤氣分子由管道口向外擴散,兩種分子在擴散區(qū)相遇,完成氧化反應而燃燒。
如果煤氣未經(jīng)點燃而泄漏(由管口或破裂處)到空間與空氣混合,預混氣充滿了整個空間,一旦遇到火源,預混氣被點燃,燃燒迅速傳到整個空間,反應速度極快,形成爆炸。
在擴散燃燒中,氧化反應速度比擴散速度快得多,分子擴散多少就反應多少。因此燃燒速度取決于氧化反應速度。一般說來,擴散燃燒比較平穩(wěn)、易控,而動力燃燒速度要比擴散速度快得多,往往引起爆炸,很多爆炸事故都是由此造成的。