一、點燃理論
為使可燃混合物著火燃燒,除前述的自燃著火外,工程上在燃氣燃燒器的燃燒過程中,更廣泛采用的是強制點火。
強制點火,一般指將一微小熱源放放可燃混合物系統中,使貼近熱源周圍的一層可燃混合物首先被迅速加熱,而開始燃燒,然后逐層依次地點燃,而使整個系統著火的現象。
強制點火和自燃著火的實質是一致的,都是燃燒化學反應由低速穩定的氧化反應轉變為高速不穩定的氧化反應,是燃燒化學反應急劇加速的結果。但在具體過程中,它們又有若干區別,諸如:
用點燃促使燃燒化學反應加速只在可燃混合物的局部范圍內進行;而自燃則在整個容器內的可燃混合氣中進行。
自燃需要一定的相對較高的外界溫度或器壁溫度T0;而點燃是可發生在外界溫度或器壁溫度遠低于能夠自燃的溫度下。為了保證能在較冷的混合氣中點燃,點燃溫度一般比自燃溫度要高。
可燃混合物能否被點燃,不僅取決于點燃體附面層內局部混合氣能否著火,而且還取決于點燃體周圍形成的燃燒火焰能否在混合氣中傳插,故點燃過程包括局部區域的著火和火焰的傳播,它要比自燃過程復雜得多。
工程上常用的點燃方法有,熾熱體點燃、小火焰點燃、電火花點燃、自燃點燃等。關于點燃理論,以熾熱體點燃研究較多,并偏重于在低速氣流中的點燃過程。對低速氣流而言,著火首先發生在熾熱物體表面的附面層內,形成火焰后向四周傳播。如圖3—2—3,一熾熱顆粒,進入低速(或靜止)可燃混合氣中,其表面溫度為TW,可燃混合氣溫度為T0,如果TW適當,則形成一穩定溫度場,溫度分布以b線表示。為了說明問題,假設灼熱體進入的介質為不可燃氣體,附面層內溫度分布如線a所示。a線在b線之下,界面處的溫度梯度a線比b線為大。
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