可燃?xì)怏w燃燒.完整版PPT資料課件

1、第章可燃?xì)怏w燃燒2可燃?xì)怏w燃燒的形式 擴(kuò)散燃燒 預(yù)混燃燒燃?xì)庋鯕馊細(xì)? 空(氧)氣34.1 預(yù)混氣中火焰的傳播理論預(yù)混氣中火焰的傳播分為兩種形式緩燃（正?；鹧?zhèn)鞑ィ┍穑ūZ）緩燃（正?；鹧?zhèn)鞑ィ┗鹧鎮(zhèn)鞑C(jī)理：依靠導(dǎo)熱和分子擴(kuò)散使未燃混合氣溫度升高，并進(jìn)入反應(yīng)區(qū)而引起化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致火焰?zhèn)鞑鞑ニ俣纫话悴淮笥?3m/s爆震（爆轟）火焰?zhèn)鞑C(jī)理：傳播不是通過(guò)傳熱、傳質(zhì)發(fā)生的，它是依靠激波的壓縮作用使未燃混合氣的溫度不斷升高而引起化學(xué)反應(yīng)的，從而使燃燒波不斷向未燃混合氣中推進(jìn)。傳播速度很高，常大于1000m/s，超音速4假定 混合氣的流動(dòng)（或燃燒波的傳播速度）是一維的穩(wěn)定流動(dòng) 忽略粘性力；其燃燒前后

2、的定壓比熱容CP為常數(shù)；與管壁無(wú)摩擦、無(wú)熱交換 燃燒波的傳播速度 = 流速u(mài)圖4-1 燃燒過(guò)程示意圖-火焰駐定Pp,upp,hpTp,u,hT燃燒區(qū) 一維定常流動(dòng)的平面波- 火焰駐定5 連續(xù)方程：（質(zhì)量平衡） 動(dòng)量方程： 常數(shù) 能量方程： 常數(shù) 狀態(tài)方程： 或 常數(shù) 6 熱量（焓）方程： Pp,upp,hpTp,u,hT燃燒區(qū) 代入能量方程可得： 7 連續(xù)方程：（質(zhì)量平衡） 動(dòng)量方程： 8 瑞利（Rayleigh）直線 橫坐標(biāo)： 1/P 縱坐標(biāo)： pP 斜率：-m2瑞利（Rayleigh）方程p1/（p ，1/） 瑞利方程反應(yīng)了在給定的初態(tài) （p ，） 條件下，終態(tài) （pp ，p） 應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)

3、系。9能量方程：10前式結(jié)論代入可得：整理可得：11休貢紐（Hugoniot）方程（雨果尼特） 休貢紐方程曲線 橫坐標(biāo)： 1/P 縱坐標(biāo)： pPp1/休貢紐（Hugoniot）方程（雨果尼特）休貢紐方程反應(yīng)了在給定初態(tài) p 、 及反應(yīng)熱Q的條件下，終態(tài)pp 、p的關(guān)系。12其中 M 為馬赫數(shù)。 此外，由瑞利方程還可得：結(jié)合聲速公式：13(p, 1/)圖4-2 燃燒的狀態(tài)圖pA休貢紐曲線瑞利曲線（）Q1Q2Q2 Q1BDEC F上C-J點(diǎn)下C-J點(diǎn)（）（）GH（）1/A14 討論： （p，1/）是初態(tài)通過(guò)（p，1/）點(diǎn)，將平面分成四個(gè)區(qū)域。過(guò)程的終態(tài)只能發(fā)生在、區(qū)，不可能發(fā)生在、區(qū)交點(diǎn)A、B、C

4、、D、E、F、G、H等是可能的終態(tài)。區(qū)域（）是爆震區(qū)，而區(qū)域（）是緩燃區(qū)。區(qū)域（），1/P p，即經(jīng)過(guò)燃燒后氣體壓力增加、燃燒后氣體密度增加、燃燒以超音速傳播（M1）。 區(qū)域（），1/P1/，pP p，即經(jīng)過(guò)燃燒后氣體壓力減小或接近不變、氣體密度減小、燃燒以亞音速進(jìn)行（M1）。150.060.251.42.6P/416821TP/T0.980.9761355PP/P460.40.7uP/u0.00010.03510u/a正常火焰?zhèn)鞑ケZ常見(jiàn)的比值大小比值氣體中爆轟和正?；鹧?zhèn)鞑ラg定性差別 16瑞利與休貢紐曲線分別相切于B、G兩點(diǎn)。B點(diǎn)稱(chēng)為上恰普曼-喬給特（Chapman-Jouguet）點(diǎn)，簡(jiǎn)

5、稱(chēng)C-J點(diǎn)，具有終點(diǎn)B的波稱(chēng)為C-J爆震波。AB段稱(chēng)為強(qiáng)爆震，BD段稱(chēng)為弱爆震。EG段為弱緩燃波，GH段稱(chēng)為強(qiáng)緩燃波。大多數(shù)的燃燒過(guò)程是接近于等壓過(guò)程的，因此強(qiáng)緩燃波不能發(fā)生，有實(shí)際意義的將是EG段的弱緩燃波，而且是M0當(dāng)Q0時(shí)，則休貢紐曲線通過(guò)初態(tài)（p，1/）點(diǎn)，這就是普通的氣體力學(xué) 激波 。174.2 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣燃捌鋫鞑C(jī)理 火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊亩x火焰前沿（前鋒、波前） 一層一層的混合氣依次著火，薄薄的化學(xué)反應(yīng)區(qū)開(kāi)始由點(diǎn)燃的地方向未燃混合氣傳播，它使已燃區(qū)與未燃區(qū)之間形成了明顯的分界線，稱(chēng)這層薄薄的化學(xué)反應(yīng)發(fā)光區(qū)為火焰前沿（鋒面）實(shí)驗(yàn)證明，火焰前沿的厚度是很薄的，只有十分之幾毫米甚至百分

6、之幾毫米，分析問(wèn)題中可將其看作一 “幾何面” （鋒面）18火焰鋒面的特點(diǎn)火焰前沿可分為兩部分： 預(yù)熱區(qū) 和 化學(xué)反應(yīng)區(qū)火焰前沿存在強(qiáng)烈的 導(dǎo)熱 和 物質(zhì)擴(kuò)散19圖4-3 穩(wěn)定的平面火焰鋒面結(jié)構(gòu)（火焰焰鋒寬度）PCSLT CCC0TT0ooaaT=f1（x）C=f2（x）W=f3（x）活化中心W新鮮混合氣已燃?xì)怏wx火焰前鋒的寬度極小，但出現(xiàn)極大的溫度梯度dT/dx和濃度梯度dC/dx，因而火焰中有強(qiáng)烈的熱流和擴(kuò)散流 熱流的方向從高溫火焰向低溫新鮮混合氣，而擴(kuò)散流的方向則從高濃度向低濃度，新鮮混合氣的分子、燃燒產(chǎn)物分子、游離基均擴(kuò)散 反應(yīng)區(qū)預(yù)熱區(qū)20火焰位移速度 及 火焰法向傳播速度火焰位移速度

7、是火焰前沿在未燃混合氣中相對(duì)于靜止坐標(biāo)系的前進(jìn)速度，其前沿的法向指向未燃?xì)怏w。位移速度為：火焰法向傳播速度 是指火焰相對(duì)于無(wú)窮遠(yuǎn)處的未燃混合氣在其法線方向上的速度。 火焰法向傳播速度 S1 為 當(dāng)氣流速度 wn0 時(shí)，S1u，這時(shí)所觀察到的火焰移動(dòng)的速度就是火焰?zhèn)鞑ニ俣?wn 為 氣流速度 w 在火焰鋒面法向上的分量21 火焰?zhèn)鞑C(jī)理火焰?zhèn)鞑サ臒崂碚摚?火焰能在混合氣體中傳播是由于火焰中化學(xué)放出的熱量傳播到新鮮冷混合氣體，使得混合氣體溫度升高，化學(xué)反應(yīng)加速的結(jié)果。 火焰?zhèn)鞑サ臄U(kuò)散理論 擴(kuò)散理論認(rèn)為，凡是燃燒都是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，火焰能在新鮮混合氣體中傳播是由于火焰中的自由基向新鮮冷混合氣體中擴(kuò)散，使得

8、新鮮冷混合氣體發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的結(jié)果。 （本節(jié)主要討論火焰?zhèn)鞑サ臒崂碚摚?2層流火焰?zhèn)鞑ニ俣锐R蘭特簡(jiǎn)化分析 物理模型 馬蘭特簡(jiǎn)化分析的基本思想：若由區(qū)導(dǎo)出之熱量能使未燃混合氣之溫度上升至著火溫度Ti，則火焰就能保持溫度的傳播 CTmTiTx圖4-4 火焰前沿中的溫度分布（）預(yù)熱區(qū)（）反應(yīng)區(qū)23設(shè)反應(yīng)區(qū)II中溫度分布為線性分布： 熱平衡方程式為： 因?yàn)椋?或者： 式中： 所以： （導(dǎo)溫系數(shù)）24該式表明：層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sl 與導(dǎo)溫系數(shù) a 及化學(xué)反應(yīng)速度 Ws 的平方根成正比 則： 代入上式可得： 又： 所以： 設(shè)： 為化學(xué)反應(yīng)時(shí)間， 為初始質(zhì)量濃度， 為初始相對(duì)濃度 為反應(yīng)速率 25對(duì)于二級(jí)反

9、應(yīng)，火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sl 將與壓力無(wú)關(guān)。大多數(shù)碳?xì)浠衔锱c氧的反應(yīng)，其反應(yīng)級(jí)數(shù)接近 2 ，因此火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sl 與壓力關(guān)系不大，實(shí)驗(yàn)也證明了這個(gè)結(jié)論。應(yīng)該指出：該理論尚不完善，例如未燃混合氣體的初始溫度 T 就等于著火溫度 Ti 的話(huà)，則火焰?zhèn)鞑ニ俣葹闊o(wú)窮大，這顯然是錯(cuò)誤的。根據(jù) 關(guān)系可得： 26影響燃燒速度的因素燃料/氧化劑比值的影響 燃料結(jié)構(gòu)的影響 壓力的影響 混合物初始溫度的影響 火焰溫度的影響 惰性添加劑的影響 活性添加劑的影響 27圖4-5混合物成分對(duì)燃燒速度的影響圖4-6燃料百分?jǐn)?shù)對(duì)燃燒速度的影響環(huán)己烷024681012102030405060乙烷乙醚苯戊烷丙稀丙酮甲烷乙烯二硫化碳

10、空氣中燃料體積分?jǐn)?shù)u0/cm.s-1（1）燃料/氧化劑比值的影響 u0/cm.s-10204060801004080120160200240280CO/O2H2/air燃料體積分?jǐn)?shù)28實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：可燃?xì)馀c空氣的存在一個(gè)最佳的比值，在此最佳比值的條件下，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?，否則會(huì)下降。理論上這個(gè)比值為 “化學(xué)當(dāng)量比”，即空氣過(guò)量系數(shù)=1 但實(shí)際情況時(shí)并非等于 1，而是有所差別。火焰?zhèn)鞑ニ俣却嬖谝粋€(gè)濃度極限的問(wèn)題，混合氣體中如果可燃?xì)怏w太少或太多，火焰均不能燃燒，可燃?xì)怏w只有在一定濃度范圍內(nèi)才能傳播。29（2）燃料結(jié)構(gòu)的影響 圖4-7飽和碳?xì)浠衔锛胺秋柡吞細(xì)浠衔?234123456碳原子數(shù)炔屬

11、烴烯屬烴烷屬烴u0/丙烷的u0max7圖4-8 壓力對(duì)燃燒速度的影響201001000-0.3-0.2-0.100.10.20.3u0/cm.s-1u0pn中的n值（3）壓力的影響 30（4）混合物初始溫度的影響 0100Ts增加燃料 u0/cm.s-1圖4-9來(lái)流溫度對(duì)燃燒速度的影響C2H4/air20040010020030040050060070080120160Ts/Ku0/cm.s-1C3H8/airCH4/air圖4-10來(lái)流溫度對(duì)燃燒速度的影響31（5）火焰溫度的影響 121620242804080120160200Tf/100C8H18/N2O/N2CS2,C8H18/O2/N

12、2氮化合物，硝酸鹽，乙醇，乙醚碳?xì)浠衔?O2/N2H2/O2/N2圖4-11火焰溫度對(duì)燃燒速度的影響32（6）惰性添加劑的影響 u0 0燃料 增加惰性氣體圖4-12添加劑對(duì)燃燒速度的影響CH4/O2CO/O22004006008001000020406080100被惰性氣體置換的O2圖4-13惰性組分對(duì)燃燒速度的影響置換用的N2惰性氣體CO2H2/O2u0/cm.s-133（7）活性添加劑的影響 在CO/air火焰中增加少量的H2后由于鏈反應(yīng)效應(yīng)可使燃燒速度大為增加。u0/cm.s-150100150200250H2 CO100 080 2060 4040 6020 800 10002040

13、6080空氣中的燃料量圖4-14 H2CO混合劑在空氣中燃燒的速度344.3 可燃?xì)怏w爆炸預(yù)混氣爆炸的溫度計(jì)算以乙醚為例說(shuō)明預(yù)混氣爆炸時(shí)的溫度計(jì)算密閉容器中乙醚和空氣的預(yù)混氣的燃燒，由于燃燒速度快，熱量來(lái)不及散發(fā)，可近似看作絕熱等容燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量全部用來(lái)加熱燃燒產(chǎn)物。如果乙醚與空氣的比值為化學(xué)當(dāng)量比，并已知燃燒熱、燃燒產(chǎn)物量及熱容，就可以計(jì)算出乙醚爆炸時(shí)的最高溫度。理論燃燒溫度的計(jì)算爆炸溫度的計(jì)算35可燃混氣爆炸壓力的計(jì)算爆炸前：n1、T1、P1、V1，爆炸后：n2、T2、P2、V2（V1）則有：P1V1n1RT1，P2V1n2RT2兩式相除得：以乙醚為例： C4H10O +6 (O2+

14、3.76N2) = 4CO2 + 5H2O + 63.76N2 n1 = 29.6 n2 = 31.636某些物質(zhì)的最大爆炸壓力8.7正戊烷9.0苯8.6丙烷9.9環(huán)氧乙烷7.4氫8.9乙烯6.8氯乙烯7.5乙醇5.0硫化氫9.2乙醚7.8二硫化碳10.3乙炔8.6丙稀8.9丙酮8.6環(huán)乙烷7.3乙醛爆炸壓力（105Pa）物質(zhì)爆炸壓力（105Pa）物質(zhì)37 爆炸時(shí)的升壓速度0 40 80 120 160圖4-16 甲烷爆炸時(shí)升壓速度 計(jì)算值（9L球） 試驗(yàn)值（9L圓柱體）時(shí)間（ms）壓力（1105Pa）824638某些可燃?xì)夂驼魵獾淖畲蟊▔毫蜕龎核俣?185008.614苯1194058.

15、516丙酮1214528.613環(huán)己烷1174568.713己烷1284647.917乙烷923347.35110甲烷73027037.3135氫平均壓力上升速度（105Pa/s）最大壓力上升速度（105Pa/s）最大爆炸壓力（105Pa）初壓（105）Pa濃度（體積）名稱(chēng)39 爆炸威力指數(shù) 爆炸威力指數(shù)最大爆炸壓力平均升壓速度幾種可燃?xì)獾谋ㄍχ笖?shù)（1010Pa2/s） 爆炸總能量爆炸總能量可用下式計(jì)算： 8859乙炔1018己烷1014苯1011乙烷1012丙酮676甲烷1041環(huán)己烷5329氫威力指數(shù)氣體名稱(chēng)威力指數(shù)氣體名稱(chēng)40 爆炸參數(shù)測(cè)定（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備 圖4-17 可燃?xì)怏w爆炸測(cè)定

16、儀1.爆炸室；2.容器；3.半圓形噴管；4.點(diǎn)火源；5.壓力傳感器；6.可燃?xì)?空氣入口；7.吹洗空氣；8.排氣管41（1）爆炸壓力： Pm（2）爆炸最大壓力： Pmax（3）升壓速度 ：（4）最大升壓速度 ：（5）爆炸指數(shù)Km：（6）最大爆炸指數(shù)Kmax：（7）擾動(dòng)指數(shù)tv（點(diǎn)燃延遲時(shí)間）： tv（8）擾動(dòng)指數(shù)Tu :（二） 測(cè)試參數(shù) 42（1）靜態(tài)可燃?xì)獗ㄔ囼?yàn)在爆炸室中預(yù)制一定濃度的可燃?xì)馀c空氣混合物，壓力為大氣壓，確保氣體混合均勻且處于靜態(tài)，打開(kāi)壓力記錄儀，啟動(dòng)點(diǎn)火源，測(cè)得 Pm 和 在一個(gè)大的氣體濃度范圍內(nèi)重復(fù)試驗(yàn)，可測(cè)出Pmax和 （2）動(dòng)態(tài)可燃爆炸試驗(yàn)在爆炸室中預(yù)制一定濃度的可燃

17、氣與空氣混合物，用空氣加壓5升容器至2MPa，開(kāi)啟容器閥門(mén)，打開(kāi)壓力記錄儀，在某一點(diǎn)燃延遲條件下，點(diǎn)燃擾動(dòng)的可燃?xì)馀c空氣混合物（延遲時(shí)間越長(zhǎng)，混合物擾動(dòng)程度越低）。（三）實(shí)驗(yàn)方法434.4 爆炸極限理論及計(jì)算爆炸極限理論 爆炸下限爆炸上限混合爆炸物濃度在爆炸下限以下時(shí)含有過(guò)量空氣，由于空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延，此時(shí)，活化中心的銷(xiāo)毀數(shù)大于產(chǎn)生數(shù)。同樣，濃度在爆炸上限以上，含有過(guò)量的可燃性物質(zhì)，空氣非常不足（主要是氧不足），火焰也不能蔓延。但此時(shí)若補(bǔ)充空氣同樣有火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn) 當(dāng)混合氣燃燒時(shí)，其波面上的反應(yīng)如下式： ABCDQ 反應(yīng)熱：Q=W-EEWABCD44 設(shè)燃燒波內(nèi)反應(yīng)物濃度為n

18、則單位體積放出能量為nw。 燃燒波向前傳遞，使前方分子活化，活化概率為（1） 則活化分子的濃度為nW/E。第二批活化分子反應(yīng)后再放出能量為nW2/E。 前后兩批分子反應(yīng)時(shí)放出的能量比為 當(dāng)1時(shí)，表示放熱量越來(lái)越大，反應(yīng)分子越來(lái)越多，形成爆炸 45在爆炸極限時(shí)，1設(shè)爆炸下限為L(zhǎng)下（體積百分比）與反應(yīng)概率成正比，即 ：當(dāng)Q與E相比較大時(shí)，上式可近似寫(xiě)做： 各可燃?xì)怏w的活化能變化不大，可大體上得出 ： 爆炸下限L下與可燃性氣體的燃燒熱Q近于成反比，可燃性氣體燃燒熱越大，爆炸下限就越低。46（1）初始溫度爆炸性混合物的初始溫度越高，則爆炸極限范圍越大，即爆炸下限降低而爆炸上限增高圖4-19 溫度對(duì)甲烷

19、爆炸極限的影響圖4-20 溫度對(duì)氫氣爆炸極限的影響爆炸極限的影響因素47（2）初始?jí)毫?一般壓力增大，爆炸極限擴(kuò)大 壓力降低，則爆炸極限范圍縮小 待壓力降至某值時(shí)，其下限與上限重合，將此時(shí)的最低壓力稱(chēng)為爆炸的臨界壓力。若壓力降至臨界壓力以下，系統(tǒng)便成為不爆炸 溫度對(duì)丙酮爆炸極限的影響混合物溫度，爆炸下限，爆炸上限，04.28.0504.09.81003.210.048圖4-22 不同壓力下氫氣爆炸極限1火焰向下傳播，圓筒容器尺寸為378cm；2端部或中心點(diǎn)，球形容器；3火焰向下傳播，圓筒容器圖4-21 不同壓力下甲烷爆炸極限1火焰向下傳播，圓筒容器尺寸為378cm；2端部或中心點(diǎn)，球形容器；3

20、火焰向下傳播，圓筒容器49（3）惰性介質(zhì)即雜質(zhì)若混合物中含惰性氣體的百分?jǐn)?shù)增加，爆炸極限的范圍縮小，惰性氣體的濃度提高到某一數(shù)值，可使混合物不爆炸 圖4-23 各種惰性氣體對(duì)甲烷爆炸極限的影響加入惰性氣體，爆炸上限顯著下降爆炸下限略有上升最終合為一點(diǎn) 爆炸臨界點(diǎn)惰化能力：CCl4 CO2 H2O N2 He Ar50（4）容器 容器管子直徑越小、爆炸極限范圍越小。同一可燃物質(zhì)，管徑越小，其火焰蔓延速度亦越小。當(dāng)管徑（或火焰通道）小到一定程度時(shí)，火焰即不能通過(guò)。這一間距稱(chēng)最大滅火間距，亦稱(chēng)臨界直徑(消焰徑）。當(dāng)管徑小于最大滅火間距，火焰因不能通過(guò)而被熄滅。（5）點(diǎn)火能源 火花的能量、熱表面的面積

21、、火源與混合物的接觸時(shí)間等，對(duì)爆炸極限均有影響 圖4-24 火源能量對(duì)甲烷爆炸極限的影響（常壓，26）51爆炸極限的測(cè)定爆炸極限的測(cè)定一般采用傳播法測(cè)試原理：首先將爆炸管內(nèi)抽成真空，然后充以一定濃度的可燃?xì)馀c空氣的混合氣體，用循環(huán)泵使可燃?xì)饣旌暇鶆?，再用電極點(diǎn)火，觀察火焰?zhèn)鞑デ闆r。火焰?zhèn)鞑サ淖畹蜐舛然蜃罡邼舛龋扇細(xì)獾捏w積百分含量），即為該可燃?xì)獾谋ㄏ孪藁虮ㄉ舷?。爆炸極限的經(jīng)驗(yàn)公式 1）通過(guò)1摩爾可燃?xì)庠谌紵磻?yīng)中所需氧原子的摩爾數(shù)（N）計(jì)算有機(jī)可燃?xì)獗O限（體積百分?jǐn)?shù)） 如：甲烷：N=4 x下= 6.5%， x上= 17.3%， 52（2）利用可燃?xì)怏w在空氣中完全燃燒時(shí)的化學(xué)計(jì)量濃度x

22、0計(jì)算有機(jī)物爆炸極限 AnO23.76nN2生成物 有機(jī)可燃?xì)釧在空氣中的化學(xué)計(jì)量濃度為 如：甲烷：n=2 x0%= 9.5%， x下= 5.2%，x上= 14.7% 53（3）通過(guò)燃燒熱計(jì)算有機(jī)可燃?xì)獾谋ㄏ孪蓿?）多種可燃?xì)怏w組成的混合物爆炸極限的計(jì)算萊夏特爾公式 萊夏特爾公式的證明如下：證明時(shí)的指導(dǎo)思想：將可燃混合氣體中的各種可燃?xì)馀c空氣組成一組，其組成符合爆炸下限時(shí)的比例，可燃混氣與空氣組成的總的混合氣體為各組之和。541）設(shè)各種可燃?xì)怏w積為：V1，V2，V3，Vi。則總的可燃?xì)怏w積為VV1+V2+V3+Vi 2）設(shè)各組可燃?xì)饪諝庠诒ㄏ孪迺r(shí)的體積為： V1，V2，V3，VI 。 則總

23、的可燃混氣空氣體積為 V V1+V2+V3，VI 3）設(shè)各種可燃?xì)獗ㄏ孪逓椋簒1下，x2下，x3下，xi下。則 554）設(shè)總的可燃混氣的爆炸下限為x下。則有 （5）設(shè) 56例題有燃?xì)怏w含C2H6 40%，C4H10 60%，取1m3該燃?xì)馀c19m3空氣混合。該混合氣體遇明火是否有爆炸危險(xiǎn)？（C2H6和C4H10在空氣中的爆炸上限分別為12.5%、8.5%，下限為3.0%、1.6%）解： 乙烷：P1=40% 丁烷：P2=60%混合氣中可燃?xì)鉂舛龋?/（1+19）=5% 2.0% 5% 9.7%故，該混合氣體遇火爆炸。57例題有混合氣體含C2H6 1%，C4H10 1.5%，其余為空氣。該混合氣

24、體遇明火是否有爆炸危險(xiǎn)？（C2H6和C4H10在空氣中的爆炸上限分別為12.5%、8.5%，下限為3.0%、1.6%）解：可燃?xì)怏w總濃度1%1.5%2.5%乙烷：P11/2.5=40%丁烷：P2=1.5/2.5=60% 2.0% 2.5% 9.7%故，該混合氣體遇火爆炸。58（5）含有惰性氣體的可燃混氣爆炸極限的計(jì)算方法如果可燃混氣中含有惰性氣體，如N2、CO2等，計(jì)算其爆炸極限時(shí)，仍然利用萊夏特爾公式但需將每種惰性氣體與一種可燃?xì)饩帪橐唤M，將該組氣體看成一種可燃?xì)怏w成分。比如：H2+N2, CO+CO2, CH4該組在混合氣體中的體積百分含量為該組中惰性氣體和可燃?xì)怏w體積百分含量之和。而該組

25、氣體的爆炸極限可先列出該組惰性氣體與可燃?xì)獾慕M合比值，再?gòu)膱D中查出該組氣體的爆炸極限，然后代入萊夏特爾公式進(jìn)行計(jì)算。 59圖4-25 氫、一氧化碳、甲烷與氮、二氧化碳混合氣體在空氣中的爆炸極限60圖4-26 乙烷、丙烷、丁烷和氮、二氧化碳混合物氣體在空氣中的爆炸極限61 例41 求煤氣的爆炸極限。煤氣組成為：H2一12.4；CO一27.3；CO2一6.2；O2一0；CH4一0.7；N2一53.4。 解 分組：CO2+H2；N2+CO；CH4 CO2+H2： 6.2+12.418.6； N2+CO：27.3+53.480.7； CH4：0.77。 從圖425查得： H2CO2組的爆炸極限為：6.

26、070； CON2組的爆炸極限為：4073。 CH4的爆炸極限為：515問(wèn)題： 1m3該煤氣和19m3空氣混合，遇明火是否爆炸？與管壁無(wú)摩擦、無(wú)熱交換（1）燃料/氧化劑比值的影響條件下，終態(tài)當(dāng)管徑（或火焰通道）小到一定程度時(shí)，火焰即不能通過(guò)?；鹧?zhèn)鞑サ淖畹蜐舛然蜃罡邼舛龋扇細(xì)獾捏w積百分含量），即為該可燃?xì)獾谋ㄏ孪藁虮ㄉ舷?。?）多種可燃?xì)怏w組成的混合物爆炸極限的計(jì)算2.圖4-16 甲烷爆炸時(shí)升壓速度該混合氣體遇明火是否有爆炸危險(xiǎn)？（C2H6和C4H10在空氣中的爆炸上限分別為12.設(shè)反應(yīng)區(qū)II中溫度分布為線性分布：（p，1/）是初態(tài)火焰?zhèn)鞑ニ俣却嬖谝粋€(gè)濃度極限的問(wèn)題，混合氣體中如果可燃?xì)怏w太少或太多，火焰均不能燃燒，可燃?xì)怏w只有在一定濃度范圍內(nèi)才能傳播。與管壁無(wú)摩擦、無(wú)熱交換代入能量方程可得：（7）擾動(dòng)指數(shù)tv（點(diǎn)燃延遲時(shí)間）： tv爆炸下限L下與可燃性氣體的燃燒熱Q近于成反比，可燃性氣體燃燒熱越大，爆炸下限就越低。62表4-7 某些氣體混合物的爆炸濃度極限氣體混合物氣體組成（）計(jì)算值實(shí)驗(yàn)值CO2O2COH2CH4N2下限上限下限上限水煤氣6