着火的理论基础共90页文档
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火灾基础知识
• 5、迅速组织人员疏通消防车道，清除障碍
物，使消防车到火场后能立即进入最佳位 置灭火救援。
• 6、假如着火地域发生了新旳变化，要及时
报告消防队，使他们能及时变化灭火战术， 取得最佳效果。
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
四、火灾扑救措施
1、冷却法
火灾发生后,造成周围温度旳不断上升,是火灾继 续蔓延和扩大旳主要原因,一样降低火灾周围旳温 度是灭火旳基本措施,即冷却,常见旳冷却物质是 水,因为水旳比热比较大,即每克水温度上升一度 吸收旳热量比较大,而且分布广,价格低.所以在水 是灭火旳最佳物质.发生火灾后,大家都懂得用水 扑救也就是这个道理了
光下放置一种凸透镜，会引起焦点处可燃 物燃烧。
七、常用灭火器材使用措施 文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
• 1、干粉灭火器旳使用措施
•
合用范围：合用于扑救多种易燃、可燃液体和易燃、
可燃气体火灾，以及电器设备火灾。
•
1.右手拖着压把，左手拖着灭火器底部，轻轻取下
灭火器。
•
2.右手提着灭火器到现场。
不收费。
• 2、接通电话后要从容冷静，向接警中心讲
清失火单位旳名称、地址、什么东西着火、 火势大小、以及着火旳范围。同步还要注 意听清对方提出旳问题，以便正确回答。
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
• 3、把自己旳电话号码和姓名告诉对方，以
便联络。
• 4、打完电话后，要立即到交叉路口等待消
防车旳到来，以便引导消防车迅速赶到火 灾现场。
麦草、棉花、油菜籽、豆饼和沾有动、植物油旳 棉纱、手套、衣服、木屑、金属屑、抛光尘以及 擦拭过设备旳油布等，堆积在一起时间过长，本 身也会发烧，在条件具有时，可能引起自燃，应 勤加处理。
物，使消防车到火场后能立即进入最佳位 置灭火救援。
• 6、假如着火地域发生了新旳变化，要及时
报告消防队，使他们能及时变化灭火战术， 取得最佳效果。
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四、火灾扑救措施
1、冷却法
火灾发生后,造成周围温度旳不断上升,是火灾继 续蔓延和扩大旳主要原因,一样降低火灾周围旳温 度是灭火旳基本措施,即冷却,常见旳冷却物质是 水,因为水旳比热比较大,即每克水温度上升一度 吸收旳热量比较大,而且分布广,价格低.所以在水 是灭火旳最佳物质.发生火灾后,大家都懂得用水 扑救也就是这个道理了
光下放置一种凸透镜，会引起焦点处可燃 物燃烧。
七、常用灭火器材使用措施 文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
• 1、干粉灭火器旳使用措施
•
合用范围：合用于扑救多种易燃、可燃液体和易燃、
可燃气体火灾，以及电器设备火灾。
•
1.右手拖着压把，左手拖着灭火器底部，轻轻取下
灭火器。
•
2.右手提着灭火器到现场。
不收费。
• 2、接通电话后要从容冷静，向接警中心讲
清失火单位旳名称、地址、什么东西着火、 火势大小、以及着火旳范围。同步还要注 意听清对方提出旳问题，以便正确回答。
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• 3、把自己旳电话号码和姓名告诉对方，以
便联络。
• 4、打完电话后，要立即到交叉路口等待消
防车旳到来，以便引导消防车迅速赶到火 灾现场。
麦草、棉花、油菜籽、豆饼和沾有动、植物油旳 棉纱、手套、衣服、木屑、金属屑、抛光尘以及 擦拭过设备旳油布等，堆积在一起时间过长，本 身也会发烧，在条件具有时，可能引起自燃，应 勤加处理。
4-着火理论基础
数量不断积累后，其反应从不显著的反应速度自 动地转变到剧烈的反应速度
燃烧过程的热自燃理论
谢苗诺夫可燃气体混合物热自燃理论 弗朗克--卡门涅茨基稳态分析法 热力爆燃理论的最新发展
谢苗诺夫热自燃理论
可燃气体混合物 有一体积为V(m3)的容器，其中充满有化学均匀可燃气体
混合物，其浓度为C(kg/m3)，容器的壁温为T0(K)，容器内 的可燃气体混合物正以速度w(kg/m3s)在进行反应，化学反 应后所放出的热量，一部份加热了气体混合物，使反应系 统的温度提高，另一部份则通过容器壁而传给周围环境 闭口系统虽然在工程上没有太多实际价值，然而在系统中 物理因素比较简单，容易揭示着火的本质
V、C、T0、w
假设
1. 容器V内各处的混合物浓度及温度都相同。 2. 在反应过程中，容器V内各处的反应速度都
相同。 3. 容器的壁温T0及外界环境的温度，在反应过
程中保持不变，而决定传热强度的温度差就 是壁温和混合物之间的温压。 4. 在着火温度附近，由于反应所引起的可燃气 体混合物浓度的改变是略而不计的。
dn
d w1 w2 w3
dn
d w1 fn gn
n为活化中心的瞬时浓度；f和g分别为与温 度，活化能以及其他因素有关的分枝反应 的速度常数和链锁中断的速度常数：
f g
dn
d w1 n
结果
整个分枝链锁反应的速度就可表示为：
w afn
afw1
(e
1)
分枝链锁反应速度在等温下随时间的变化规律
但试验亦表明，在一定的炉内压力下，可 燃混合物的浓度变化时，其自燃温度也不 相同
临界着火压力与温度的关系
qk
0
e
E
/
RT0
燃烧过程的热自燃理论
谢苗诺夫可燃气体混合物热自燃理论 弗朗克--卡门涅茨基稳态分析法 热力爆燃理论的最新发展
谢苗诺夫热自燃理论
可燃气体混合物 有一体积为V(m3)的容器，其中充满有化学均匀可燃气体
混合物，其浓度为C(kg/m3)，容器的壁温为T0(K)，容器内 的可燃气体混合物正以速度w(kg/m3s)在进行反应，化学反 应后所放出的热量，一部份加热了气体混合物，使反应系 统的温度提高，另一部份则通过容器壁而传给周围环境 闭口系统虽然在工程上没有太多实际价值，然而在系统中 物理因素比较简单，容易揭示着火的本质
V、C、T0、w
假设
1. 容器V内各处的混合物浓度及温度都相同。 2. 在反应过程中，容器V内各处的反应速度都
相同。 3. 容器的壁温T0及外界环境的温度，在反应过
程中保持不变，而决定传热强度的温度差就 是壁温和混合物之间的温压。 4. 在着火温度附近，由于反应所引起的可燃气 体混合物浓度的改变是略而不计的。
dn
d w1 w2 w3
dn
d w1 fn gn
n为活化中心的瞬时浓度；f和g分别为与温 度，活化能以及其他因素有关的分枝反应 的速度常数和链锁中断的速度常数：
f g
dn
d w1 n
结果
整个分枝链锁反应的速度就可表示为：
w afn
afw1
(e
1)
分枝链锁反应速度在等温下随时间的变化规律
但试验亦表明，在一定的炉内压力下，可 燃混合物的浓度变化时，其自燃温度也不 相同
临界着火压力与温度的关系
qk
0
e
E
/
RT0
3-着火的理论基础精选全文
是固定的，这样的链称稳定链；
α＝1：链的长度和反应速度是无限大的，与主反应
的数目无关。（直链反应）
α> 1：链的分支 ，引起爆炸。
W n0 n0 1
δ——链分支系数
【链分支的情况下，上述三个关系式不适用，也就是对α> 1
将得到与某一个固定的链长相对应的反应速度，但为负值，毫 无物理意义。在这种情况下涉及到链中断的概率，即在第一关 系式中应该用β-δ代替β】
自燃和点燃过程统称之为着火过程 。
影响着火的因素
燃料性质 燃料与氧化剂的比例 环境压力及温度 气流速度 燃烧室尺寸等等。
化学动力学因素（本章分析的重点） 流体力学因素（燃烧阶段）
自燃着火机理主要包括两种
热自燃机理——反应物温度不断升高，反应加 快，直到着火，可用阿累尼乌斯定律和质量作 用定律解释。
TB
RT02 E
时，将发生热自燃；反之，如
TB
RT02 E
时，
则不会引起热自燃。
结论：自燃温度T0显然与混合气的浓度（或压力）、反应级数v、 活化能E和散热情况（aS）有关。可燃混合气的活性很强（即值
小），则具有较低的自燃温度；散热条件加强时（即值增大），
则自燃温度升高；可燃混合气的压力升高时，将使自燃温度降低。
W n0 n0
1 n0——单位时间单位体积内链引发的主要反应的数目
α——使得链的传播能连续进行的数学概率 β＝1－α ——这一基元过程中终断了的链的概率 。
链的平均长度：
W 1 n0 1
1
讨论：
α＝0，γ=1：不是链引起的，而是一个简单反应；
0 <α<1 ，γ＞1 ：是链引发的，链的长度和反应速度
数学模型
α＝1：链的长度和反应速度是无限大的，与主反应
的数目无关。（直链反应）
α> 1：链的分支 ，引起爆炸。
W n0 n0 1
δ——链分支系数
【链分支的情况下，上述三个关系式不适用，也就是对α> 1
将得到与某一个固定的链长相对应的反应速度，但为负值，毫 无物理意义。在这种情况下涉及到链中断的概率，即在第一关 系式中应该用β-δ代替β】
自燃和点燃过程统称之为着火过程 。
影响着火的因素
燃料性质 燃料与氧化剂的比例 环境压力及温度 气流速度 燃烧室尺寸等等。
化学动力学因素（本章分析的重点） 流体力学因素（燃烧阶段）
自燃着火机理主要包括两种
热自燃机理——反应物温度不断升高，反应加 快，直到着火，可用阿累尼乌斯定律和质量作 用定律解释。
TB
RT02 E
时，将发生热自燃；反之，如
TB
RT02 E
时，
则不会引起热自燃。
结论：自燃温度T0显然与混合气的浓度（或压力）、反应级数v、 活化能E和散热情况（aS）有关。可燃混合气的活性很强（即值
小），则具有较低的自燃温度；散热条件加强时（即值增大），
则自燃温度升高；可燃混合气的压力升高时，将使自燃温度降低。
W n0 n0
1 n0——单位时间单位体积内链引发的主要反应的数目
α——使得链的传播能连续进行的数学概率 β＝1－α ——这一基元过程中终断了的链的概率 。
链的平均长度：
W 1 n0 1
1
讨论：
α＝0，γ=1：不是链引起的，而是一个简单反应；
0 <α<1 ，γ＞1 ：是链引发的，链的长度和反应速度
数学模型
火灾燃烧基础知识
重大火灾 特别重大火灾 10≤N＜30 N≥30 50≤N＜100 N≥100 5千万元≤P＜1亿元 P≥1亿
二、火灾的基础知识
（三）火灾的特点
1、发生频率高 2、突发性强 3、 破坏性大 4 、灾害复杂 5、易形成灾害连锁和灾害链 6、灾后事故处理艰巨
1、发生频率高 2、突发性强
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式：
1、热传导 2、热辐射 3、热对流
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式：
1.热传导
a.导热性能良好的建筑构件或设备
b.蔓延距离近，一般是相邻建筑空间
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式：
2.热辐射
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式： 3.热对流
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延途径: 1.水平蔓延 （a）未设防火分区 （b）洞口分隔不完善 （c）火灾在吊顶内部空间蔓延 （d）通过可燃隔墙、吊顶、地毯蔓延
（a）未设防火分区
（b）洞口分隔不完善
穿过防火分隔 设施的洞口
防火卷帘 空调送 风管道通 风口风
（c）火灾在吊顶内部空间蔓延
屋顶
闷顶
①A类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般燃 烧后产生灼热的余烬如木材、纤维板、棉布、合成纤维、化工原料、 装饰材料等，种类繁多。 ②B类火灾：液体物质或可熔化的固体物质火灾。油类，乙醇，苯，乙 醚 ，丙酮，原油，汽油，煤油，柴油，重油，动植物油等 ③C类火灾：气体火灾。天然气，煤气，氢气，烷等 ④D类火灾：金属火灾。钾钠锂、镁锌铝等 ⑤E类火灾：带电火灾。 ⑥F类火灾：烹饪器具内的烹饪物（动植物油脂）火灾。
一、燃烧的基础知识
二、火灾的基础知识
（三）火灾的特点
1、发生频率高 2、突发性强 3、 破坏性大 4 、灾害复杂 5、易形成灾害连锁和灾害链 6、灾后事故处理艰巨
1、发生频率高 2、突发性强
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式：
1、热传导 2、热辐射 3、热对流
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式：
1.热传导
a.导热性能良好的建筑构件或设备
b.蔓延距离近，一般是相邻建筑空间
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式：
2.热辐射
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延方式： 3.热对流
（七）建筑火灾的蔓延方式和途径
蔓延途径: 1.水平蔓延 （a）未设防火分区 （b）洞口分隔不完善 （c）火灾在吊顶内部空间蔓延 （d）通过可燃隔墙、吊顶、地毯蔓延
（a）未设防火分区
（b）洞口分隔不完善
穿过防火分隔 设施的洞口
防火卷帘 空调送 风管道通 风口风
（c）火灾在吊顶内部空间蔓延
屋顶
闷顶
①A类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般燃 烧后产生灼热的余烬如木材、纤维板、棉布、合成纤维、化工原料、 装饰材料等，种类繁多。 ②B类火灾：液体物质或可熔化的固体物质火灾。油类，乙醇，苯，乙 醚 ，丙酮，原油，汽油，煤油，柴油，重油，动植物油等 ③C类火灾：气体火灾。天然气，煤气，氢气，烷等 ④D类火灾：金属火灾。钾钠锂、镁锌铝等 ⑤E类火灾：带电火灾。 ⑥F类火灾：烹饪器具内的烹饪物（动植物油脂）火灾。
一、燃烧的基础知识
燃烧与爆炸学第三章着火理论
2θ y12
(
x0 z0
)
2θ z12
ΔHC
KnC
n A0
Ex02
KRT02
e E / RT
论
3.3.1弗兰克-卡门热自燃理论概述
3.3
2
x12
( x0 )2 y0
2
y12
(
x0 z0
)
2
z12
HC KnCAn0 KRTa2
Ex02
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弗
兰
δ
ΔHC
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n A0
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3.3.1弗兰克-卡门热自燃理论概述
3.3
2
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( x0 )2 y0
2
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(
x0 z0
)
2
z12
exp( )
弗
-
兰 克 卡
相应边界条件为：在边界面 z1=f (x1,y1) 上， =0；在
论 愈大，或容器壁面积A愈小，混合气着火的临界压力Pc也
愈低，即愈有利于着火。
3.3
大Bi数条件下，物质体系 内部温度分布不均匀。
弗 兰 克
-
卡
门
热
自
燃
理 论
（a）谢苗诺夫模型
（b）弗兰克-卡门涅次基模型
3.3.1弗兰克-卡门热自燃理论概述
3.3
F-K自燃理论认为：自热体系能否着火，取决于
该体系能否得到稳态温度分布。体系得不到稳态温
3.3
-
弗 兰 克 卡 门
x1 x / x0
课件01 火灾及火灾原因 燃烧基本知识
• 3.C类火灾是指可燃气体燃烧而引起的火 灾。可燃气体如天然气、煤气、乙炔、 氢气、氨气、丙烷等。 • 4.D类火灾是指可燃金属燃烧而引起的火 灾。可燃金属如锂、钠、钾、镁、铝、 钙、钛、锌、铀等。 • 5.带电火灾是指带电的电气设备及其物 体燃烧的火灾。
（二）按照火灾损失严重程度 分类,火灾划分为四个等级
一般火灾
造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或 者1000万元以下直接财产损失的火灾。
三、火灾原因及特点
• (一)、生活用火不慎：包括取暖、照明、 煮饭、熏蚊用火不慎以及死灰复燃等引 起的火灾次数平均约占41.1%—48.2%； • (二)、小孩玩火：包括乱放鞭炮等引起 的火灾次数平均约占8.6%--12.7%； • (三)、违反安全操作规定：包括违章动 火、烧焊、烘烤、熬炼以及反应温度、 压力、时间、速度失控等引起的火灾次 数平均占10.4%--13%；
（四）、违反电器安装使用安全规定：包 括违章安装使用电动机、电焊机、变压 器、电热器、照明器以及乱拉乱接电线， 造成短路、接触电阻过大、过负荷等引 起的火灾次数平均约占2.2%--16.1%。
（五）、吸烟：包括吸烟入睡、醉酒吸烟、 边走边吸烟以及乱扔烟火、火柴梗等引 起的火灾次数平均约占7%。
（六）、放火：包括刑事犯罪分子的 放火和报私仇的放火，虽然火灾比 率仅约占4.5%，但近年呈现逐年增 加态势。 （七）、自燃：包括易燃易爆化学物 品自燃以及稻草麦草类植物、涂油 物品等蓄热自燃引起的火灾次数约 占2%。
安全出口设在人员集中的场所， 正常情况下它是关闭的，但遇紧急 情况它必须能及时打开。疏散通道 必须随时保证畅通，一旦发生火灾， 人员能及时的通过疏散通道和安全 出口，疏散到安全地点。
（ 4 ）防火门
燃烧基础理论知识课件PDF
燃烧基础理论知识目录§1.燃烧基础知识§2.火灾的定义和分类§3.建筑火灾的发生和发展过程§4.防火和灭火的基本原理§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物燃烧是一种十分复杂的氧化还原化学反应，能燃烧的物质一定能够被氧化，而能被氧化的物质不一定都能够燃烧。
比如：铁生锈的过程就是被氧化，但是铁不能燃烧。
因此，物质是否发生了燃烧反应，可根据“化学反应、放出热量、发出光亮”这三个特征来判断。
§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物（一）燃烧的必要条件：可燃物、助燃物和 引火源可燃物：可以燃烧的物品。
如纸张、木材、煤炭、汽油、氢气等。
自然界中的 可燃物种类繁多，若按化学组成不同，可分为有机可燃物和无机可燃物两大类；按物理状态不同，可分为固体可燃物、液体可燃物和气体可燃物三大类助燃物：凡与可燃物相结合能导致和支持燃烧的物质。
最常见的助燃物是氧，包括游离的氧（空气中的氧）或化合物中的氧；此外，某些物质也可作为燃烧反应的助燃物，如氟、氯、氯酸钾等物质也可作为助燃物。
引火源(也称点火源)：凡使物质开始燃烧的外部热源(能源)。
引火源温度越高，越容易点燃可燃物质。
根据引起物质着火的能量来源不同，在生产生活实践中引 火源通常有明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能等。
§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物链式反应：有焰燃烧都存在着链式反应。
当某种可燃物受热，它不仅会汽化，而且其分子会发生热裂解作用，从而产生自由基。
自由基是一种高度活泼的化学基团，能与其他自由基和分子起反应，使燃烧持续进行 。
有焰燃烧需要有可燃物、助燃物、引火源和链式反应四个要素。
燃烧四面体§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物（二）燃烧的充分条件：具备了燃烧的必要条件，并不意味着燃烧必然发生。
燃烧理论与基础 04第四章 着火理论
Q1 k 0 e
E RT
n COVQr
Q2 S (T Tb )
着火温度和熄火温度不是物性参数，随热力 条件变化而变化。各种实验方法所测得的着 火温度值的出入很大，过分强调着火温度意 义不大，着火温度只表示了着火的临界条件。 如，褐煤堆，如果通风不良，接近于绝热状 态，孕育时间长，着火温度可为大气环境温 度。当然，着火温度的概念使着火过程的物 理模型大大简化，对于燃烧理论研究有重要 意义。
2、链着火机理
如果进行的反应是链式反应，且链式反应中 自由基的生成速率大于自由基的消耗速率 （即分支链式反应），则其反应速度不断加 快，此时反应在定温条件下也会导致着火 （或爆炸）。例如H2和O2的化合反应，它满 足了分支链式反应的条件，只要反应一旦开 始它就会着火，如果满足一定的浓度条件， 还会发生爆炸。属于这样类型的反应还有甲 烷、乙烯、乙炔等在空气中的氧化反应。
第三节 强迫着火理论
一、强迫着火条件
在燃烧技术中，为了加速和稳定着火，往往 由外界对局部的可燃混合物进行加热，并使 之着火。之后，火焰便自发传播到整个可燃 混合物中，这种使燃料着火的方法称为强迫 着火。
通常，实现强迫着火的方法有：组织良好的 炉内空气动力结构，使高温烟气向火炬根部 回流来加热由喷嘴喷出的燃料；采用炉拱、 卫燃带或其他炽热物体，保证炉内有高温水 平，向火炬根部辐射热量；采用附加的重油 或其他的点火火炬，或应用电火花点火等。
2、强迫着火（点燃）
强迫着火是可燃混合物从外界获得能量（如 电火花、灼热质点、烟火药剂的火焰等）而 产生着火的现象，也称为点燃。这时的燃烧 是首先由靠近点火源引发并传播到可燃混合 物的其他部分。因此可以认为强迫着火是外 界能源加热下火焰的局部点燃，然后再进行 火焰传播的过程。
4-着火理论基础
达到第三爆燃界限时，由于反应放热大于散热而 引起的升温和加速已居支配地位，此时的爆燃就 纯粹是一种热力爆燃，完全遵循热自燃理论的规 律。所以
实质上，“着火半岛”中的第三界限就是前面介绍 的热自燃界限
11
热自燃理论与链锁爆燃 理论都是近代燃烧理论的 基础
热力着火的自燃范围和感应周期
热力着火的自燃范围 各种参数对着火温度的影响
第四讲 燃料的着火理论
本讲内容
燃烧过程的热自燃理论 热力着火的自燃范围和感应周期 可燃气体混合物的点燃理论 朗威尔(Longwell)反应器理论
4.1 着火方式
化学自燃 不需外界给入热量，在常温下依靠自身的化学反应发生的着 火 热自燃（热力着火） 将燃料和氧化剂混合物迅速而均匀地加热，当混合物被加热 到某一温度时便着火（全容积） 点燃（强迫着火） 用电火花、电弧、热板等高温源使混合气局部地区受到强烈 地加热而首先着火、燃烧，随后这部分已燃的火焰传播到整 个反应体系的空间
6
T
T0 2a
T0
x
平板容器
数学模型
d 2T λ dx 2 + q ′ = 0
q ′ = qk0C0n e − E / RT
x = ±a,T = T0 x = 0, dT = 0
dx
结果
TC
− T0
= 1.2
RT02 E
τi
=
ρ cPVRTC2 qk0C n E
e E / RTC
与谢苗诺夫所得结果也是一致的
4.2 着火条件
如果在一定的初始条件（闭口系统）或边界条件（开口系 统）之下，系统将不可能在整个时间区段或空间区段保持低 温水平的缓慢反应态，而将出现一个剧烈加速的过渡过程， 是系统在某个瞬间或空间某部分达到高温反应态（即燃烧 态），那么，实现这个过渡过程的初始条件或边界条件便称 为“着火条件”。 对闭口系统：
实质上，“着火半岛”中的第三界限就是前面介绍 的热自燃界限
11
热自燃理论与链锁爆燃 理论都是近代燃烧理论的 基础
热力着火的自燃范围和感应周期
热力着火的自燃范围 各种参数对着火温度的影响
第四讲 燃料的着火理论
本讲内容
燃烧过程的热自燃理论 热力着火的自燃范围和感应周期 可燃气体混合物的点燃理论 朗威尔(Longwell)反应器理论
4.1 着火方式
化学自燃 不需外界给入热量，在常温下依靠自身的化学反应发生的着 火 热自燃（热力着火） 将燃料和氧化剂混合物迅速而均匀地加热，当混合物被加热 到某一温度时便着火（全容积） 点燃（强迫着火） 用电火花、电弧、热板等高温源使混合气局部地区受到强烈 地加热而首先着火、燃烧，随后这部分已燃的火焰传播到整 个反应体系的空间
6
T
T0 2a
T0
x
平板容器
数学模型
d 2T λ dx 2 + q ′ = 0
q ′ = qk0C0n e − E / RT
x = ±a,T = T0 x = 0, dT = 0
dx
结果
TC
− T0
= 1.2
RT02 E
τi
=
ρ cPVRTC2 qk0C n E
e E / RTC
与谢苗诺夫所得结果也是一致的
4.2 着火条件
如果在一定的初始条件（闭口系统）或边界条件（开口系 统）之下，系统将不可能在整个时间区段或空间区段保持低 温水平的缓慢反应态，而将出现一个剧烈加速的过渡过程， 是系统在某个瞬间或空间某部分达到高温反应态（即燃烧 态），那么，实现这个过渡过程的初始条件或边界条件便称 为“着火条件”。 对闭口系统：
自燃理论燃烧学基础PPT课件
着火感应期的存在原因：可燃体系在着火前由 低温化学反应到高温燃烧反应，需要有个热量 逐渐积累、温度逐渐上升过程，反应才能自动 加速，而这个过程是需要时间的。
34
四、热自燃理论中的着火感应期
（一）T-t曲线图
q
ql T
b
Tc
c a
T0 Tc
T
t
35
第二节 弗兰克-卡门涅茨基自燃理论 Frank-Kamenetski
第一节 谢苗诺夫自燃理论
一、热自燃理论的基本出发点
体系能否着火取决于化学反应放热因素与体系向 环境散热因素的相对大小。如果反应放热占优势， 体系就会出现热量积累，温度升高，反应加速，出 现自燃。反之，不能自燃。 二、谢苗诺夫自燃理论
谢苗诺夫自燃理论的基本出发点：自然体系的着 火成功与否取决于放热因素和散热因素的相互关系。
31
三、热自燃理论的着火条件 （二）放热速率的影响因素
1、发热量 2、温度 3、催化物质 4、比表面积 5、新旧程度 6、压力
压力越大，反应物密度越大，单位体积产 生的热量越多，易发生自燃。
32
三、热自燃理论的着火条件 （三）散热速率的影响因素
1、导热作用 导热系数越小，越易蓄热，易自燃；
2、对流换热作用 对流换热作用差的，容易自燃。如：通风
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
Q2
a点：
b
b点：
c点：
a
c
T0
T
相交： 相切： 相离：
21
放热速率：
散热速率：
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
b
Q2 自燃重要的准则：
34
四、热自燃理论中的着火感应期
（一）T-t曲线图
q
ql T
b
Tc
c a
T0 Tc
T
t
35
第二节 弗兰克-卡门涅茨基自燃理论 Frank-Kamenetski
第一节 谢苗诺夫自燃理论
一、热自燃理论的基本出发点
体系能否着火取决于化学反应放热因素与体系向 环境散热因素的相对大小。如果反应放热占优势， 体系就会出现热量积累，温度升高，反应加速，出 现自燃。反之，不能自燃。 二、谢苗诺夫自燃理论
谢苗诺夫自燃理论的基本出发点：自然体系的着 火成功与否取决于放热因素和散热因素的相互关系。
31
三、热自燃理论的着火条件 （二）放热速率的影响因素
1、发热量 2、温度 3、催化物质 4、比表面积 5、新旧程度 6、压力
压力越大，反应物密度越大，单位体积产 生的热量越多，易发生自燃。
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三、热自燃理论的着火条件 （三）散热速率的影响因素
1、导热作用 导热系数越小，越易蓄热，易自燃；
2、对流换热作用 对流换热作用差的，容易自燃。如：通风
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
Q2
a点：
b
b点：
c点：
a
c
T0
T
相交： 相切： 相离：
21
放热速率：
散热速率：
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
b
Q2 自燃重要的准则：
着火理论ppt课件
④临界状态方程：
( q ( q g) c l) c
( q / dT ) ( q dT ) g c l/ c（2）压力、环 Nhomakorabea温度保持不变
① 工况： q´ 几个 对流换热系数较高：曲线相交a、 b b两点，T﹤Ta,T上升至Ta；T﹥Ta， T下降到Ta,a点是稳定点，处于低 温氧化态；T﹤Tb，T下降至Ta点， a T﹥Tb，T继续上升，b点非稳定点， q´g 但是热力学非自发状态。 相交工况：体系只能稳定在交点处 作低温、缓慢的氧化反应，反应无法加速，体系不能着火。
q´ q ´g b
c a
③切点C的意义：C点标志着体系处 T 于由维持低温、稳定氧化反应状态到不能维持这种状态（即 到加速反应状态）的过渡状态，体现了体系热自燃着火条件。
k E / RT q H V K C e g C n A
q hS ( T T ) l 0
自燃点：在规定的试验条件下，可燃物质发生自热的最 低温度，用Tc表示。
h 值 的 q´l
T
4、放热曲线、散热曲线
对流换热系数下降：曲线相切，临界状态，相切工况： 体系处于能否着火的临界状态。 对流换热系数较低：曲线相离，气体温度始终上升，相 离工况：体系肯定能着火。 ②自然准则：临界条件：对 几 个 h 值 的 q´l 流换热系数h02是个极限值， q ´ b 小于这个值，反应就会不断 加速直至着火，称为临界对 流换热系数，用ha.cr表示。 a ③切点C的意义：C点标志着体 q ´ g 系处于由维持低温、稳定氧化 T 反应状态到不能维持这种状态（即到 加速反应状态）的过渡状态，体现了体系热自燃着火条件。
q´ q´l ① 工况： 几个压力值 压力较低：相交工况：体系只能 的 q´g 稳定在交点处作低温、缓慢的氧 化反应，反应无法加速，体系不 能着火。 压力上升：曲线相切，临界状态， 相切工况：体系处于能否着火的临界状态。 压力较高：曲线相离，气体温度始终上升，相离工况：体系肯 定能着火。
着火理论课件PPT
燃烧速度与火焰传播
01Leabharlann 燃烧速度燃烧速度指的是燃烧表面在单位时间内烧蚀的面积，通常以平方米/秒
或平方米/小时为单位。
02
火焰传播速度
火焰传播速度指的是火焰前锋在可燃物中传播的速度，也称为火焰蔓延
速度。
03
影响燃烧速度和火焰传播速度的因素
可燃物的物理性质、化学性质、环境温度、氧气浓度等都会影响燃烧速
度和火焰传播速度。
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着火理论课件
contents
目录
• 着火理论简介 • 着火理论基础知识 • 着火理论的应用 • 着火理论的研究方法 • 着火理论的未来发展
01
着火理论简介
定义与概念
定义
着火理论主要研究燃烧现象的机 理和规律，特别是着火过程及其 影响因素。
概念
着火理论涉及化学反应动力学、 热力学、传热传质等多个学科领 域，用于解释和预测燃烧过程中 的各种现象。
燃烧产物与环境影响
燃烧产物的种类
燃烧产物包括二氧化碳、水蒸气、氮气、硫化物、氯化物等气体以及灰烬等固体颗粒。
燃烧产物对环境的影响
燃烧产物中含有的二氧化碳、硫化物和氮化物等是造成大气污染的主要物质，对气候变化 和人类健康产生负面影响。
环保措施
为了减少燃烧产物对环境的负面影响，需要采取一系列环保措施，如提高能源利用效率、 推广清洁能源、加强污染物排放控制等。
着火理论的重要性
安全与环保
工业生产
着火理论在防火安全、环境保护等领 域具有重要意义，有助于预防火灾和 减少环境污染。
在工业生产中，着火理论的应用有助 于实现安全、高效、环保的生产过程， 提高产品质量和降低生产成本。
燃气燃烧理论基础-燃气燃烧理论基础文档
（四） 压力的影响 Sn ∝ pk
Sn ﹤50 k ﹤0
第三章 燃气燃烧的火焰传播
50-100 ≈0
﹥100 ﹥0
第三章 燃气燃烧的火焰传播
（五）惰性气体的影响
燃气中加入惰性气体N2，热值 降低，反应速度减慢，将使火焰传 播速度Sn下降。
第三章 燃气燃烧的火焰传播
三、 火焰传播浓度极限（爆炸极限，着火浓度极限）
燃气名称 氢
一氧化碳 甲烷 乙炔 乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 丁烯
正丁烷 异丁烷
爆炸下限 % 4.0 12.5 5.0 2.5 2.7 2.9 2.0 2.1 1.6 1.5 1.8
（常温，20℃) 爆炸上限 %
75.9 74.2 15.0 80.0 34.0 13.0 11.7 9.5 10.0 8.5 8.5
200-400 1.42
400-700 1.47
700-1000 1.51
1000-1200 1.55
1200-1500 1.59
第二章 燃气燃烧反应动力学
一、 化学反应速度
（一）化学反应速度 单位时间内反应物浓度的变化， 即单位时间、单位体积内反应物的消耗量： W = dC / d （ kMol / m3 ·s）
01
第四章 燃气燃烧方法 兰色火焰出现条件：1. 燃气-空气混合物浓度在爆炸上限与爆炸下限之间。 2. 气流的切向分速使下面质点对上面质点点火。 3. 火焰根部存在点火源：火焰传播速度 Sn = 气流速度 V
1点：Sn＜V 2点：Sn＞V 3点：Sn = V 火焰面稳定
点火环
第四章 燃气燃烧方法
（二）燃烧器头部 1. 多火孔头部
燃气-空气混合物均匀分布到各火孔， 头部各点气流压力相等，二次空气能均 匀达到各个火孔。
着火理论基础
f (T0 , , p, d , wg ) 0
T0—预混合气的初温； α—对流换热系数； p—预混合气的压力； d—容器直径； wg—环境气流速度。
在开口系统的情况下，着火的临界边界条件经常用着火距离 xi表示，这时其着火条件可以表示为如下的综合函数关系式：
f ( xi , T0 , , p, d , wg ) 0
例如： 燃料的性质； 燃料与氧化剂的混合比例； 环境的压力与温度； 气流的速度； 燃烧室的尺寸； 保温情况等。
4
二、着火方式与机理
热着火：可燃混合物由于本身氧化反应放热大于散热，或 由于外部热源加热，温度不断升高导致化学反应不断自动 加速，积累更多能量最终导致着火。——大多数气体燃料 着火特性符合热着火的特征。 分为：热自燃 强迫点燃 链式着火：由于某种原因，可燃混合物中存在活化中心， 活化中心产生速率大于销毁速率时，在分枝链式反应的作 用下，导致化学反应速度不断加速，最终导致着火。 —— 某些低压下着火实验（如 H2+O2，CO+O2的着火）和低温 下的“冷焰”现象符合链式着火的特征。
5
热着火过程与链式着火过程的对比
相同点 都是在初始的较低的化学反应 速度下，利用某种方式，积聚 某种可以使得化学反应加速的 因素（如温度、总的活性分子 数），从而使得化学反应速度 实现自动加速，最终形成火焰。 不同点 a) 着火的微观机理不同。 b) 热着火通常比链式着火过 程强烈得多。 c) 着火的外部条件也有所不 同。
一、着火过程
着火的定义：燃料和氧化剂混合后，由无化学反应、 缓慢的化学反应向稳定的强烈放热状态的过渡过程， 最终在某个瞬间在空间中某个部分出现火焰。
着火过程：是化学反应的速度出现跃变的临界过程， 即化学反应从低速状态在短时间内加速到极高速的 状态。 热着火 链式着火
着火理论 PPT课件
pc C B CxB = xB RT
将CA、CB换成压力与温度的函数，则
K 0QVEp x A xB e 3 4 SR T0
2 c
E RT0
1
此即为着火条件下混合气体压力与温度及其他参数 关系。当其他条件已知，如果混合气体压力小于pc 值，则不能着火。如果大于该值则可以着火两边取 对数，有：
故
K0QVC ACB E e 2 SRT0
E RT0
1
设反应物总摩尔浓度为C，则C=CA+CB，xA表示燃料 的摩尔分数， xB表示空气的摩尔分数，则
C A CxA
同时，在着火条件下，由 ，有
CB CxB
pcV nRT
pc n C V RT
pc C A Cx A = xA RT
第一节 谢苗列夫热自燃理论
• 着火温度与器壁温度的关系
由系统自燃的条件，将上面的q1和q2都代入下式
q1 q2
有
E RT
K0QVCACBe
S T T0
根据下面的条件，对上式求导得
dq1 dq2 dT dT
E K 0QVC ACB e 2 RTB
两式相除：
E RTB
代入稳态方程，整理得
2 0
H c K nC Ex x0 x0 e 2 2 2 x1 y0 y1 z0 z1 KRT
2 2 2 n A0 2 0 2 0
2
2
E RT
代入稳态方程，整理得
x0 x0 e 2 2 2 x1 y0 y1 z0 z1
令
f g ，则
dn n0 fn gn dt
着火的理论基础PPT文档共90页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
着火的理论基础
51、没有哪个社会可以制订一部永远 பைடு நூலகம்用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿