工程燃烧学工程燃烧学 (21).ppt

www.islide.cc1第一节 火焰概念及结构注意：助燃物并非一定是氧气，如活泼的金属镁可以在二氧化碳和氮气中燃烧，钠可在氯气中燃烧等）一、火焰概念l由燃烧前沿和正在燃烧的质点所包围的区域，称为火焰。l火焰是一种状态或现象，是可燃物质和助燃物混合后迅速反应转变为燃烧产物的化学过程中出现的可见光或其他的物理表现形式。燃烧是化学现象，同时也是一种物理现象。火焰中心（或起始平面）到火焰外焰边界的范围内是气态可燃物或者是汽化了的可燃物，它们正在和助燃物发生剧烈或比较剧烈的化学反应。在气态分子结合的过程中释放出不同频率的能量波，因而在介质中发出不同颜色的光。火焰并非都是高温等离子态，在低温下也可以产生火焰；并且，可燃液体或固体须先变成气体，才能燃烧而生成火焰。二、火焰结构（1）焰心。中心的黑暗部分，由能燃烧而还未燃烧的气体所组成。（2）内焰。包围焰心的最明亮部分，是气体未完全燃烧的部分。含着碳粒子，被烧热发出强光，因供氧不足，燃烧不完全，温度最低，有还原作用。（3）外焰。最外层蓝色的区域。是气体完全燃烧的部分。因供氧充足，燃烧完全，温度最高，有氧化作用。火焰温度由内向外依次增高。按燃料种类：煤气火焰，油雾火焰，粉煤火焰。按燃料和氧化剂的预混程度：预混燃烧（动力燃烧）火焰，扩散燃烧火焰，部分预混火焰。按气体的流动性质：层流火焰，湍流火焰。按火焰中的相成分：均相火焰，非均相（异相）火焰。按火焰的几何形状：直流锥形火焰，旋流火焰或大张角火焰，平火焰。三、火焰分类火焰的本质是放热反应中反应区周边空气分子加热而高速运动，伴随着发光的现象。火焰内部其实就是不停被激发而游动的气态分子。在火焰焰心部分，粒子运动速度低，光谱集中在红外区，温度低，亮度低；内焰部分粒子运动速度中等，光谱集中在可见光部分，亮度较高，温度较高；外焰部分粒子运动速度最快，光谱集中在紫外区，温度最高，亮度高。反应区向外释放的能量从焰心至外焰逐渐升高，然后急剧下降，使火焰有较清晰的轮廓，火焰与周围空气的边界处即反应能量骤减处。四、火焰的本质 小结l火焰的概念l火焰的结构（焰心、内焰、外焰）l火焰的分类（按燃料、预混程度、流动性质、相成成分、几何形状、）l火焰的本质