管内瓦斯爆炸火焰加速机理分析_叶青
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湍流燃烧过程是一个强烈的非线性动力过程, 湍流预混火焰的形状结构特性对火焰传播有重要的 影响, 为此, 国内外许多学者 对此进行了深 入的研 究, 例如, M eneveau等 10 提出火焰阵面由于被湍流 拉伸的生成模型, Po insot等 11 提出的反映火焰与壁 面相互作用的壁面模型等。对火焰前锋褶皱引起表 面积增大从而促进燃烧爆炸的进程已经形成共识: 火焰面受湍流的作用而发生扭曲和褶皱, 在脉动速 度较小时, 还保持连续的火焰阵面, 此为褶皱的层流 火焰, 而在脉动速度较大时则产生褶皱甚至破裂为 碎块, 形成散布的反应区, 湍流的大涡团结构使火焰 阵面形成很大的折叠和小的褶皱。因此, 湍流本身 就是由各种不同尺度的涡团组成的, 且处于不断耗 散、衰减过程中。其中有部分未燃气体被包裹在某 些涡团之中或涡团之间, 它们在近似封闭的空间内, 被预热到化学反应的临界温度, 一定时间后, 这些气 体几乎是瞬时反应, 生成爆炸产物, 能量在局部范围 内间断地释放, 产生很强的压力脉冲, 加强燃烧波及 前面的冲击波强度, 燃烧波在湍流作用下, 很快达到 预压介质的稳定爆燃, 发展成为稳定爆轰波。湍流 火焰阵面内间断的压力脉冲向前后 2个方向传播, 向后与燃烧波作用, 引起燃烧波进一步加速; 向前的 压力波可从后壁反射, 同样起到加速燃烧波、增强预 压波的作用。
对于一维管道内的气体爆炸, 燃烧波从闭口端 向开口端传播。由于波后的燃烧产物被闭口限制, 从而燃烧波后的压力和温度迅速升高, 使燃烧波的 传播速度逐渐加速, 由此在它的前方形成压缩波, 它 的传播速度等于声速, 燃烧波在被压缩波经过后的 气体内通过。很显然, 由于燃烧波前的温度与压力 不断提高, 燃烧波在逐步加速, 并不断向波前发射压 缩波, 在一定时间与距离上将发展成为冲击波间断。 冲击波与压缩波相互作用而达到一定强度, 同时燃 烧波被加速到此强度冲击波预压气体内的 C- J速 度, 从而发展成爆轰波。火焰阵面的微分加速机理, 是基于压缩波提高了未燃气体的温度和压力, 从而 增加了燃烧的速度, 燃烧波加速再次向前形成压缩 波, 由此进一步的作用是再次增加未燃气体的温度 和压力, 这个过程是渐进的, 故称为微分加速机理。 在微分加速机理作用下, 火焰通常要加速几毫秒, 通
析。在瓦斯爆炸传播过程中, 火焰传播有各种加速机理, 具体哪种机理对瓦斯爆炸传播起主导作
用, 取决于加速时间和距离长短等因素, 并与管道具体情况有关, 即各种机理在具体实验条件下
的发展程度, 从而取决于各因素所起作用的大小。
关键词: 瓦斯爆炸; 火焰加速; 传播机理; 湍流
中图分类号: TD 714+ . 5
由于在爆燃转爆轰过程中, 湍流及冲击波与火 焰相互作用起主导作用, 因此可以预料, 这种转变距 离是一个随机参数, 这可能由于某些实验条件之间 存在的微小差别, 使实验现象与结果相差较大且不 能重复, 一般也没有明显的依赖关系。因此, 试图用 实验参数来校正转变距离, 是不可能奏效的, 想获得 一种通用的关系式也是很困难的。例如, 对湍流火 焰, 目前还没有找到一个通用性的火焰速度与湍流 参数之间的关系式。
合物的加热和压缩的正反馈机理; 火焰阵面微分加 速机理; 火焰阵面湍流加速机理等。在瓦斯爆炸传 播过程中, 火焰传播有各种加速机理, 具体哪种机理 对爆炸传播主导作用, 取决于加速时间和距离长短 等因素, 并与管道具体情况有关, 即各种机理在具体 实验条件下的发展程度, 从而取决于各因素所起作 用的大小。
湍流产生的原因有两个: 一是当雷诺数足够大
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煤 矿 安 全 ( T ota l 398)
问题探讨
时, 在火焰前的未燃气体流动中形成湍流; 二是压力 波与火焰的相互作用形成湍流。管内燃烧时, 由于 气体粘性和管壁附面效应 (与粗糙度有关 ), 质点轴 向速度在横截面上呈抛物线分布, 轴线处最大, 壁面 为零, 火焰因而产生变形, 燃烧面积增大。这样在横 截面上, 剪切和速度梯度会在未燃流场中发展, 火焰 阵面在这个梯度场中传播, 并发 生 伸长和皱 折 。 如果还存在障碍物, 则流场就会进一步变形, 并在障 碍物表面的边界层和尾迹中形成速度梯度, 在火焰 通过障碍物的过程中, 在火焰未到达之前, 未燃混合 物的平移流动建立了一个高速梯度场和一个围绕障
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煤 矿 安 全 ( T ota l 398)
wk.baidu.com
问题探讨
管内瓦斯爆炸火焰加速机理分析
叶 青1, 贾真真 1, 林柏泉 2, 周利华2
( 1. 湖南科技大学 能源与安全工程学院, 湖南 湘潭 411201; 2. 中国 矿业大学 能源与安全 工程学院, 江苏 徐州 221008)
摘 要: 在对管内瓦斯爆炸传播机理分析的基础上, 对管内瓦斯爆炸传播火焰加速机理进行了分
问题探讨
煤 矿 安 全 ( 2008- 01)
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过几百厘米的距离, 才能转变成爆轰波。这是相对 较弱的加速机制, 通常它控制火焰加速的早期阶段, 在此之后将逐步促发湍流加速机制。 2. 2 前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩的正 反馈机理
火焰加速的另一个可能的机理是由火焰产生的 前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩, 这也是一 种使火焰加速到爆轰的正反馈机理。这种机理属于 气体动力学的反馈机理, 对火焰早期加速阶段可以 起作用, 同时可以触发形成湍流火焰。一旦湍流火 焰形成, 则湍流加速机理将起主导作用。对层流火 焰, 燃烧速度 S 与初始压力 p 之间又下述关系式:
文献标识码: B
文章编号: 1003- 496X ( 2008) 01- 0078- 03
瓦斯爆炸是火焰从火源占据的空间不断进行传 播到爆炸混合气体所在的整个空间的过程, 所以掌 握瓦斯爆炸火焰传播特性, 对于查清瓦斯爆炸事故 原因、制定有效的阻爆、隔爆措施, 减小瓦斯爆炸带 来的灾害, 具有特别重要的意义。井下瓦斯是指从 煤与围岩 中涌出 的有毒 有害 气体 的总 称, 主 要有 CH 4、CO2、CO、H 2 S、C2 H4、C2H6、C3H8、SO2、O2 等气 体, 其中 CH 4 为主要成分, 所以以 CH 4 为研究对象 进行瓦斯爆炸火焰传播加速机理分析。
1 瓦斯爆炸机理
理论和实验研究表明 1 : 矿井瓦斯爆炸是热爆 炸机理和链式反应机理共同作用的结果, 并且在绝 大多数情况下, 两者是同时存在的。热爆炸理论认 为爆炸过程是由于系统反应放热大于系统向环境中 散失的热量, 使得系统温度不断升高所引起的。在 这过程中, 化学反应放热使温度升高, 温度升高又使 反应速度加快, 反应放热增加, 这样的反复影响使反 应速度变得非常迅速, 以至发生爆炸。链式反应理 论认为, 链式反应逐渐积累自由基可以使系统反应 自动加速, 直至反应系统爆炸。系统中自由基数目 能否发生积累是链式反应过程中自由基增长因素与 自由基销毁因素相互作用的结果。自由基增长因素 占优势, 系统就会发生自由基积累, 当自由基积累速 率达到一定值时, 系统发生爆炸。
碍物的伴随绕流场; 当火焰到达这一障碍物时, 随着 火焰沿梯度场的聚汇, 火焰表面被迅速拉伸, 在尾迹 流中的剪切层使局部燃烧速度得到相当大的增加。
基于 T ay lor- M arkste in界面 不稳定性机理, 燃烧速 度加快又导致火焰传播速度的加速, 火焰传播加速 又导致火焰阵面更大的变形, 使火焰皱折成漏斗状, 形成冲击波和火焰的相互作用, 其结果使燃烧速率 增大, 最终形成一个极其扭曲的火焰阵面, 使火焰发 生毁坏性畸变, 并导致压力波进一步增强, 这将在一 个较大表面上消耗燃料和氧气, 导致热释放率的增 加, 也使火焰前面未燃气体获得更高的位移速率, 这 又会引起流场梯度的进一步增大, 导致了更强烈的 火焰伸展和皱折。如此下去, 随着火焰在速度梯度 场中伸展与皱折, 就建立起了气体动力学流动结构 与火焰燃烧速率之间的正反馈机理 湍流火焰加 速机理, 最终达到形成爆轰的临界状态。变形后的 火焰开始变成湍流火焰时, 加速较小, 所以一般要经 过一段距离的连续加速, 才可能转为爆轰。
S pn 式中, n = ( - 0. 25~ 0. 25), S 与温度的关系为 S Tm (T ≦ 100 时, m = 1~ 2)。 所以, 燃烧速度受温度和压力的影响不是很大, 但不管怎样, 它也是火焰加速机理之一。基于这种 理论, 我们对实验管道中的火焰加速进行解释, 一般 认为, 在没有外界湍流的作用下, 火焰加速达到爆轰 是不可能的。 2. 3 火焰阵面不稳定加速机理 随着燃烧科学的深入研究, 对火焰传播加速出 现了新的解释, 其中之一就是火焰阵面的不稳定机 理: Darrieus - L andan ( DL ) 界 面不 稳 定、T aylor M arkstein界面不稳定、Kelv in - H e lm ho ltz界面不稳 定、R ich tm yer- m eshkov 界面不 稳定。预 混火焰的 不稳定性是指理想的平面火焰在微小扰动下出现幅 度随时间增大的皱褶。火焰不稳定性的根源是此时 化学反应和流动的平衡处于不稳定状态, 这种平衡 即使在微小的扰动下也会失稳, 从而达到另一种平 衡。由于火焰阵面不稳定弄皱了平面火焰阵面, 增 大燃烧速度和火焰传播速度。燃烧速度增大的另一 个原因是由于火焰阵面前的紊流涡流使火焰阵面变 为折叠形, 增大了火焰与氧气接触的面积, 从而使燃 烧速率加快, 同时紊流传热传质使燃烧速率也加快。 最近的 DL 不稳定研究结果显示 2 , 在一定条件下, 火焰加速作用太弱, 加速距离太短而不能达到爆轰。 通常在管内瓦斯爆炸传播过程中, 我们只考虑边界 层, 而不考虑 DL 不稳定 ( 在边界层的作用下, 火焰 加速如此大, 而可忽略 DL 不稳定 ); 相反, 在点燃阶 段, DL 不稳定导致火焰加速作用是很强的。火焰的 气体膨胀、扩散 热效应、重力都能导致火焰阵面 不稳定。预混火焰的自身不稳定性主要存在 3种不 同类型 的 现 象 3- 9 , 即 水 力 学效 应 ( hydrodynam ic
2 火焰传播加速机理
通常, 瓦斯爆炸在管道内传播时, 火焰会自发加
基金项目: 国家自然科学基金 重点项目 ( 50534090, 50574093) ; 国家 重点基础研究发展计划资助项目 ( 2005cb221506 )
速直到爆轰为止, 火焰加速、爆燃转化为爆轰是爆炸 学中的重要研究内容, 大量的实验研究揭示了这种 转化过程的步骤: 火焰加速、冲击波压缩、冲击波相 互作用、冲击波增强、压缩和加热未燃气体, 最终在 前驱冲击波和火焰阵面之间产生爆炸, 并形成爆轰, 然而, 到现在为止, 系统地描述管内瓦斯爆炸传播过 程中火焰加速的理论很少, 总的概括起来有以下几 种火焰加速机理: 在气相燃烧理论中的压力波与燃 烧阵面相互作用而导致界面不稳定性理论; 由火焰 产生的前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩的正 反馈机理; 火焰阵面微分加速机理; 火焰阵面湍流加 速机理等。 2. 1 火焰阵面微分加速机理
effect)、体积力效应 ( body- force effect )和扩散 热效应 ( diffusive - therm a l e ffect ) 3 。 2. 4 火焰阵面湍流加速机理
在燃烧学中, 把从一种光滑的层流火焰表面出 现的任何变化都定义为湍流火焰, 显然, 在这一普遍 定义范围内, 很多因素 ( 或机理 )都可能对层流的任 何一种变化产生影响。在点火后, 火焰通常是层流 的, 随着火焰从点火中心扩散, 就逐步 湍流化 , 而 湍流化过程指的就是火焰加速过程。湍流对火焰传 播的影响, 是人们在做长管实验中偶然发现的, 用圆 管法测定火焰速度时发现用较大直径的管道所测出 的火焰速度比较大, 即湍流随管道直径的增加而增 加。在层流火焰中, 热量和质量传输以分子扩散方 式来进行, 而在湍流火焰中, 热量和质量传输则主要 依靠涡团混合来进行, 涡团混合是几何形状的函数, 因此在湍流火焰中热量及质量的传输与涡团几何尺 寸的分布有关。所以湍流燃烧速度不是反应混合物 的特征参数, 它与管道尺寸有关。而层流燃烧速度 是燃料混合物的特征参数, 不受这些因素的影响。
对于一维管道内的气体爆炸, 燃烧波从闭口端 向开口端传播。由于波后的燃烧产物被闭口限制, 从而燃烧波后的压力和温度迅速升高, 使燃烧波的 传播速度逐渐加速, 由此在它的前方形成压缩波, 它 的传播速度等于声速, 燃烧波在被压缩波经过后的 气体内通过。很显然, 由于燃烧波前的温度与压力 不断提高, 燃烧波在逐步加速, 并不断向波前发射压 缩波, 在一定时间与距离上将发展成为冲击波间断。 冲击波与压缩波相互作用而达到一定强度, 同时燃 烧波被加速到此强度冲击波预压气体内的 C- J速 度, 从而发展成爆轰波。火焰阵面的微分加速机理, 是基于压缩波提高了未燃气体的温度和压力, 从而 增加了燃烧的速度, 燃烧波加速再次向前形成压缩 波, 由此进一步的作用是再次增加未燃气体的温度 和压力, 这个过程是渐进的, 故称为微分加速机理。 在微分加速机理作用下, 火焰通常要加速几毫秒, 通
析。在瓦斯爆炸传播过程中, 火焰传播有各种加速机理, 具体哪种机理对瓦斯爆炸传播起主导作
用, 取决于加速时间和距离长短等因素, 并与管道具体情况有关, 即各种机理在具体实验条件下
的发展程度, 从而取决于各因素所起作用的大小。
关键词: 瓦斯爆炸; 火焰加速; 传播机理; 湍流
中图分类号: TD 714+ . 5
由于在爆燃转爆轰过程中, 湍流及冲击波与火 焰相互作用起主导作用, 因此可以预料, 这种转变距 离是一个随机参数, 这可能由于某些实验条件之间 存在的微小差别, 使实验现象与结果相差较大且不 能重复, 一般也没有明显的依赖关系。因此, 试图用 实验参数来校正转变距离, 是不可能奏效的, 想获得 一种通用的关系式也是很困难的。例如, 对湍流火 焰, 目前还没有找到一个通用性的火焰速度与湍流 参数之间的关系式。
合物的加热和压缩的正反馈机理; 火焰阵面微分加 速机理; 火焰阵面湍流加速机理等。在瓦斯爆炸传 播过程中, 火焰传播有各种加速机理, 具体哪种机理 对爆炸传播主导作用, 取决于加速时间和距离长短 等因素, 并与管道具体情况有关, 即各种机理在具体 实验条件下的发展程度, 从而取决于各因素所起作 用的大小。
湍流产生的原因有两个: 一是当雷诺数足够大
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煤 矿 安 全 ( T ota l 398)
问题探讨
时, 在火焰前的未燃气体流动中形成湍流; 二是压力 波与火焰的相互作用形成湍流。管内燃烧时, 由于 气体粘性和管壁附面效应 (与粗糙度有关 ), 质点轴 向速度在横截面上呈抛物线分布, 轴线处最大, 壁面 为零, 火焰因而产生变形, 燃烧面积增大。这样在横 截面上, 剪切和速度梯度会在未燃流场中发展, 火焰 阵面在这个梯度场中传播, 并发 生 伸长和皱 折 。 如果还存在障碍物, 则流场就会进一步变形, 并在障 碍物表面的边界层和尾迹中形成速度梯度, 在火焰 通过障碍物的过程中, 在火焰未到达之前, 未燃混合 物的平移流动建立了一个高速梯度场和一个围绕障
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管内瓦斯爆炸火焰加速机理分析
叶 青1, 贾真真 1, 林柏泉 2, 周利华2
( 1. 湖南科技大学 能源与安全工程学院, 湖南 湘潭 411201; 2. 中国 矿业大学 能源与安全 工程学院, 江苏 徐州 221008)
摘 要: 在对管内瓦斯爆炸传播机理分析的基础上, 对管内瓦斯爆炸传播火焰加速机理进行了分
问题探讨
煤 矿 安 全 ( 2008- 01)
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过几百厘米的距离, 才能转变成爆轰波。这是相对 较弱的加速机制, 通常它控制火焰加速的早期阶段, 在此之后将逐步促发湍流加速机制。 2. 2 前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩的正 反馈机理
火焰加速的另一个可能的机理是由火焰产生的 前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩, 这也是一 种使火焰加速到爆轰的正反馈机理。这种机理属于 气体动力学的反馈机理, 对火焰早期加速阶段可以 起作用, 同时可以触发形成湍流火焰。一旦湍流火 焰形成, 则湍流加速机理将起主导作用。对层流火 焰, 燃烧速度 S 与初始压力 p 之间又下述关系式:
文献标识码: B
文章编号: 1003- 496X ( 2008) 01- 0078- 03
瓦斯爆炸是火焰从火源占据的空间不断进行传 播到爆炸混合气体所在的整个空间的过程, 所以掌 握瓦斯爆炸火焰传播特性, 对于查清瓦斯爆炸事故 原因、制定有效的阻爆、隔爆措施, 减小瓦斯爆炸带 来的灾害, 具有特别重要的意义。井下瓦斯是指从 煤与围岩 中涌出 的有毒 有害 气体 的总 称, 主 要有 CH 4、CO2、CO、H 2 S、C2 H4、C2H6、C3H8、SO2、O2 等气 体, 其中 CH 4 为主要成分, 所以以 CH 4 为研究对象 进行瓦斯爆炸火焰传播加速机理分析。
1 瓦斯爆炸机理
理论和实验研究表明 1 : 矿井瓦斯爆炸是热爆 炸机理和链式反应机理共同作用的结果, 并且在绝 大多数情况下, 两者是同时存在的。热爆炸理论认 为爆炸过程是由于系统反应放热大于系统向环境中 散失的热量, 使得系统温度不断升高所引起的。在 这过程中, 化学反应放热使温度升高, 温度升高又使 反应速度加快, 反应放热增加, 这样的反复影响使反 应速度变得非常迅速, 以至发生爆炸。链式反应理 论认为, 链式反应逐渐积累自由基可以使系统反应 自动加速, 直至反应系统爆炸。系统中自由基数目 能否发生积累是链式反应过程中自由基增长因素与 自由基销毁因素相互作用的结果。自由基增长因素 占优势, 系统就会发生自由基积累, 当自由基积累速 率达到一定值时, 系统发生爆炸。
碍物的伴随绕流场; 当火焰到达这一障碍物时, 随着 火焰沿梯度场的聚汇, 火焰表面被迅速拉伸, 在尾迹 流中的剪切层使局部燃烧速度得到相当大的增加。
基于 T ay lor- M arkste in界面 不稳定性机理, 燃烧速 度加快又导致火焰传播速度的加速, 火焰传播加速 又导致火焰阵面更大的变形, 使火焰皱折成漏斗状, 形成冲击波和火焰的相互作用, 其结果使燃烧速率 增大, 最终形成一个极其扭曲的火焰阵面, 使火焰发 生毁坏性畸变, 并导致压力波进一步增强, 这将在一 个较大表面上消耗燃料和氧气, 导致热释放率的增 加, 也使火焰前面未燃气体获得更高的位移速率, 这 又会引起流场梯度的进一步增大, 导致了更强烈的 火焰伸展和皱折。如此下去, 随着火焰在速度梯度 场中伸展与皱折, 就建立起了气体动力学流动结构 与火焰燃烧速率之间的正反馈机理 湍流火焰加 速机理, 最终达到形成爆轰的临界状态。变形后的 火焰开始变成湍流火焰时, 加速较小, 所以一般要经 过一段距离的连续加速, 才可能转为爆轰。
S pn 式中, n = ( - 0. 25~ 0. 25), S 与温度的关系为 S Tm (T ≦ 100 时, m = 1~ 2)。 所以, 燃烧速度受温度和压力的影响不是很大, 但不管怎样, 它也是火焰加速机理之一。基于这种 理论, 我们对实验管道中的火焰加速进行解释, 一般 认为, 在没有外界湍流的作用下, 火焰加速达到爆轰 是不可能的。 2. 3 火焰阵面不稳定加速机理 随着燃烧科学的深入研究, 对火焰传播加速出 现了新的解释, 其中之一就是火焰阵面的不稳定机 理: Darrieus - L andan ( DL ) 界 面不 稳 定、T aylor M arkstein界面不稳定、Kelv in - H e lm ho ltz界面不稳 定、R ich tm yer- m eshkov 界面不 稳定。预 混火焰的 不稳定性是指理想的平面火焰在微小扰动下出现幅 度随时间增大的皱褶。火焰不稳定性的根源是此时 化学反应和流动的平衡处于不稳定状态, 这种平衡 即使在微小的扰动下也会失稳, 从而达到另一种平 衡。由于火焰阵面不稳定弄皱了平面火焰阵面, 增 大燃烧速度和火焰传播速度。燃烧速度增大的另一 个原因是由于火焰阵面前的紊流涡流使火焰阵面变 为折叠形, 增大了火焰与氧气接触的面积, 从而使燃 烧速率加快, 同时紊流传热传质使燃烧速率也加快。 最近的 DL 不稳定研究结果显示 2 , 在一定条件下, 火焰加速作用太弱, 加速距离太短而不能达到爆轰。 通常在管内瓦斯爆炸传播过程中, 我们只考虑边界 层, 而不考虑 DL 不稳定 ( 在边界层的作用下, 火焰 加速如此大, 而可忽略 DL 不稳定 ); 相反, 在点燃阶 段, DL 不稳定导致火焰加速作用是很强的。火焰的 气体膨胀、扩散 热效应、重力都能导致火焰阵面 不稳定。预混火焰的自身不稳定性主要存在 3种不 同类型 的 现 象 3- 9 , 即 水 力 学效 应 ( hydrodynam ic
2 火焰传播加速机理
通常, 瓦斯爆炸在管道内传播时, 火焰会自发加
基金项目: 国家自然科学基金 重点项目 ( 50534090, 50574093) ; 国家 重点基础研究发展计划资助项目 ( 2005cb221506 )
速直到爆轰为止, 火焰加速、爆燃转化为爆轰是爆炸 学中的重要研究内容, 大量的实验研究揭示了这种 转化过程的步骤: 火焰加速、冲击波压缩、冲击波相 互作用、冲击波增强、压缩和加热未燃气体, 最终在 前驱冲击波和火焰阵面之间产生爆炸, 并形成爆轰, 然而, 到现在为止, 系统地描述管内瓦斯爆炸传播过 程中火焰加速的理论很少, 总的概括起来有以下几 种火焰加速机理: 在气相燃烧理论中的压力波与燃 烧阵面相互作用而导致界面不稳定性理论; 由火焰 产生的前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩的正 反馈机理; 火焰阵面微分加速机理; 火焰阵面湍流加 速机理等。 2. 1 火焰阵面微分加速机理
effect)、体积力效应 ( body- force effect )和扩散 热效应 ( diffusive - therm a l e ffect ) 3 。 2. 4 火焰阵面湍流加速机理
在燃烧学中, 把从一种光滑的层流火焰表面出 现的任何变化都定义为湍流火焰, 显然, 在这一普遍 定义范围内, 很多因素 ( 或机理 )都可能对层流的任 何一种变化产生影响。在点火后, 火焰通常是层流 的, 随着火焰从点火中心扩散, 就逐步 湍流化 , 而 湍流化过程指的就是火焰加速过程。湍流对火焰传 播的影响, 是人们在做长管实验中偶然发现的, 用圆 管法测定火焰速度时发现用较大直径的管道所测出 的火焰速度比较大, 即湍流随管道直径的增加而增 加。在层流火焰中, 热量和质量传输以分子扩散方 式来进行, 而在湍流火焰中, 热量和质量传输则主要 依靠涡团混合来进行, 涡团混合是几何形状的函数, 因此在湍流火焰中热量及质量的传输与涡团几何尺 寸的分布有关。所以湍流燃烧速度不是反应混合物 的特征参数, 它与管道尺寸有关。而层流燃烧速度 是燃料混合物的特征参数, 不受这些因素的影响。