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第四章 燃烧化学反应动力学基础 燃烧：发放发热的氧化反应。 化学反应动力学：研究化学反应体系从一种状态到另一种状态所经历的过程，化学反应速度的变化规律。 第一节 化学反应速度（与物质浓度有关） 化学反应分为两类：简单反应、复杂反应。 简单反应：参加反应物通过一步反应直接生成的产物。 复杂反应：不是通过一步而是通过多步反应，形成许多中间产物，最后才完成的反应。 基元反应：复杂反应其中每一步反应可称为 活化分子：具有一定能量水平的，碰撞之后能发生化学反应的分子。 活化能：活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的超出值。 浓度表示方法：分子浓度、摩尔浓度、质量浓度 浓度：单位体积内所包含的物质的量。 分子浓度：单位体积内某物质的分子量。n 第五章 着火与稳燃（本章主要研究热自燃） 燃烧过程:是发光放热激烈的化学反应过程。燃烧：是发光放热的氧化反应。 着火：从无化学反应的稳定状态向激烈放热反应状态的过度过程即为着火。 熄火：从激烈放热反应状态向无反应状态的过渡过程即是熄火。 第一节 着火方式的概述 着火的原因：1、由于本身热量的积累或本身链锁反应而引起的自热；2、外加能量引起的强迫点燃。煤粉气流的着火过程，就是热自燃。热自燃是由于可燃混合物化学反应放出的热量大于向周围的散热，造成热量积累，使得温度不断升高，而很快达到极高的化学反应速腾。链锁反应自燃是由于分支连锁反应中，链载体繁殖速度大于销毁速度而造成的。 自燃：根据化学反应机理，着火又可分为热着火或链锁反应着火。通常将热着火称为热自燃，将链锁反应着火称为链锁反应自燃 分析自燃的目的：为了得到化学反应速度发生骤变的临界条件，也就是热着火的临界条件。 点燃：依靠外界能量（如电火花、电弧炽热体或热气流等）强迫可燃混合物局部温度和化学反应速度急剧升高并向未燃可燃混合物传播的现象。 第二节 热自燃理论（稳定状态下的分析）密封容器热量分析 范-特曼夫：反应系统与周围介质之间的热平衡破坏就发生的着火。 利-恰及利耶：反应产物热曲线与系统向环境散热曲线相切就是着火的临界条件。 谢苗诺夫：完成数学描述，形成非稳定状态分析方法。 费朗克-卡门涅茨斯：提出稳定状态分析方法。 着火温度Tc：达到临界自燃工作状态的温度。 影响着火可靠性的因素：环境温度T0、散热条件аS/V、可燃气体压力p、浓度CfCa、活化能E。 1、T0↑对着火的可靠性越有利； 2、散热条件越大，аS/V↑对着火的可靠性越不利，着火温度Tc↑； 3、p↑，对着火的可靠性越有利，着火温度Tc↓； 4Cf燃料浓度↑，对着火越有利，着火温度Tc↓； 5、E活化能↑，对着火可靠性越，不利，着火温度Tc↑。 通过上述分析可知，燃料E↑，则着火温度Tc↑，因此Tc仅在此意义上代表了燃料本身的化学反应性能，也即代表了燃料燃烧的难易程度。由于Tc与散热条件、压力、温度有关，因此Tc不是燃料的本质物理属性。把Tc看作是燃料固有的物理化学常数的观点是错误的，在某些实验条件下实测的着火温度，对燃料性质具有一定的相对比较意义。但在不同条件下着火温度不是一个固定值，没有比较意义。 第三节 点燃方法及点燃理论 点燃：是依靠外部能源，点燃局部可燃混合物，形成局部火焰。然后再从局部火焰点燃领近可燃混合物，依靠逐层火焰传播现象，而达到着火的现象。 点火方法：高压电火花点火法、高频高压电火花点火法、高能电火花点火法、电弧点火、火焰点火。（前三种点火法只能点燃气体燃料、汽油、轻柴油；对难以点燃的重油、煤粉，他们的点火能量不足） 三级点火：气→油→煤粉；二级点火：油→煤粉。 点燃理论： 1、炽热无点燃理论 2、电火花点燃理论（最普遍的点火方式） 电火花点火分为两个阶段：其一电火花加热预混可燃气体，产生局部着火，形成初始火焰中心；其二初始火焰中心加热周围可燃气体混合物，使之着火，火焰一层层传播出去。如果初始火焰形成，并出现火焰传播，则点火成功。 初始火焰中心是否能形成：取决于火花间隙的距离、间隙内可燃气体混合比、混气压力和温度、以及流动状态、混合气体反应特性以及火花提供的能量。 初始火焰中心能否进行火焰传播：混合气体的压力、温度、混合比和流动状态和电极间距离。 当电极间混合气体的压力、温度、混合比一定时，若要形成初始火焰中心必须满足两个条件：其一点燃最小能，电极所释放的能量必须大于点燃最小能；其二熄火距离，当电极距离小于熄火距离时，无论多大的火花能量，都不能点燃可燃气体混合物。 第四节熄火的基本概念（开口零维燃烧容器） 特性分析：着火和熄火过程是不可逆的，这种不可逆性是指着火条件与熄火的条件是不相同的。熄火过程带有滞后性，即熄火比着火要在更恶劣的条件下才能发生—临界熄火的初温小于临界着火的初温。 开口容器熄火因素： 初始温度T0：T0↑则θ↑（θ无因次温度=RT/E）则熄火的