燃烧现象及分类

所有的火焰都可以归类为预混火焰或者像火焰燃烧没有预先混合。

预混合的火焰

火焰燃烧是最突出的燃料已预混氧化剂,或氧气或者一个复合它为反应提供氧气。的温度这种混合物的火焰通常是几千度。的化学反应在这种情况下,火焰发生在几微米厚的狭窄区域内。这个燃烧区通常被称为燃烧区火焰前面。

用溶剂稀释燃烧混合物惰性气体,例如,降低温度,因此反应速率.大量的惰性气体熄灭的火焰,当向火焰中加入能去除任何活性组分的物质时,也能达到同样的结果。条件必须是火焰固定在燃烧器喷嘴或燃烧室中;这种定位在燃烧的许多实际应用中是必需的。各种装置,如先导火焰和再循环方法,都是为此目的而设计的。

火焰的主要定量特征是其正常的或基本的燃烧速度,这取决于混合物的化学和热力学性质压力和温度,在给定的热损失条件下。燃烧速度值从每秒几厘米到几十米不等。在许多燃料-空气混合物中,人们都知道燃烧速度取决于决定燃料反应性的分子结构。

一种应用广泛的热学理论,最早的火焰理论之一传播理论上,意味着燃烧主要在接近火焰所能达到的最大温度时进行。一套微分方程开发用于导热和扩散简化为一个方程,得到燃烧速度值。这一理论得到了进一步的发展,现在计算机已经使大多数简化变得不必要了。

根据热学理论,火焰传播由能源从燃烧区输送到未燃烧的混合物,从而提高混合物的温度。扩散理论假设热力学平衡设置在火焰前端的后面在最高温度下激进分子在这个区域产生的物质扩散到未燃烧的混合物中并点燃它。热传递和活性颗粒的扩散都必须被认为是点火所必需的。

扩散火焰

扩散火焰,平滑流动(层流)或湍流,属于一类火焰,其成分在进入燃烧区之前没有混合。分子扩散或湍流扩散是造成这种火焰中气体混合的原因。可燃物质和氧气在各火焰截面上的分布在层流火焰中是有规律的,而在湍流气流中则要复杂得多。的过渡从层流到湍流,火焰发生在流动的某一点,并取决于实际条件。

工业火焰,包括在熔炉中激活的火焰,属于湍流扩散型。然而,扩散火焰的理论不如预混火焰的理论先进,由于气体的混合是扩散火焰结构和特征的主要原因,该理论更多地是根据物理而且热力学化学反应.火焰如那些蜡烛,液滴,和许多推进剂冷凝燃料是扩散火焰。

氧化和还原焰

当预混火焰在过量燃料的露天燃烧时,除了火焰区外,还会出现扩散火焰区;这是由于大气中氧气的扩散,例如,燃烧器产生的本生灯火焰,其进气口可以调节,从而改变了大部分燃料气体被氧化的极热流动二氧化碳而且-相对较低的温度通量其中大部分燃料气体只是部分氧化。这种火焰由一个内芯和一个外锥组成,这两个区域分别是还原区和氧化区,发生不同的化学反应。外锥的氧化性质是由于过量的氧气(看到数字).