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应用介绍

燃烧简介

可燃物与氧气或空气进行的快速放热和发光的氧化反应，并以火焰的形式出现。煤、石油、天然气的燃烧是国民经济各个部门的主要热能动力的来源。近世对能源需求的激增和航天技术的迅速发展，促进了流体力学，化学反应动力学、传热传质学的结合，使燃烧学科有了飞跃的发展;另一方面以消灭燃烧为目的的防火技术的发展也促进了燃烧理论的研究。

在燃烧过程中，燃料、氧气和燃烧产物三者之间进行着动量、热量和质量传递，形成火焰这种有多组分浓度梯度和不等温两相流动的复杂结构。火焰内部的这些传递借层流分子转移或湍流微团转移来实现，工业燃烧装置屮则以湍流微团转移为主。探索燃烧室内的速度、浓度、温度分布的规律以及它们之间的相互影响是从流体力学角度研究燃烧过程的重要内容。由于燃烧过程的复杂性，实验技术是探讨燃烧工程的主要手段。近年来发展起来的计算燃烧学，通过建立燃烧过程的物理模型对动量、能量、化学反应等微分方程组进行数值求解，从而使对燃烧设备内的流场、燃料的着火和燃烧传热过程、火焰的稳定等工程问题的研充取得明显的进展。

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着火

即可燃物开始燃烧。可燃物必须有一定的起始能量，达到一定的温度和浓度，才能产生足够快的反应速度而着火。大多数均相可燃气体的燃烧是链式反应，活性屮间物的浓度在其中起主要作用。如果链产生速度起过链中止速度，则活性中间物浓度将不断增加，经过一段时间的积累(诱导期)就自动着火或爆炸。着火温度除与可燃混合物的特性有关外，还与周围环境的温度、压力，反应容器的形状、尺寸等向外散热的条件有关。当氧化释放的热量超过系统散失的热量时，燃料就会快速升温而着火。这种同流动和传热有密切联系的着火称为热力着火，它是多数燃料在燃烧设备内所经历的着火过程。在燃料的活性较强、燃烧系统内压力较高和散热较少的情况下，燃料的热力着火温度会变得低一些。在一定压力下，可燃物有着火浓度的低限和高限，在这个范围以外，不管温度多高都不能着火。在大气压力下,某些可燃气体在空气中的着火性质如附表所示。

工程中使用得较为普遍的着火方法是强迫着火，它是用外部能源或炽热物体如电火花、引燃火炬、高温烟气回流等点燃冷的可燃物。在点燃部位首先出现火焰，然后通过湍流混合和传热,火焰锋面逐渐扩展到整个可燃物。强迫着火是由点火源向周围可燃气体加热，因此点燃温度要高于可燃物的自燃温度。

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2025/09/21 16:42更新

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