火焰传播的特征主要体现在燃烧反应不是在整个混合气体内同时发生,而是集中在火焰面内进行并逐层传播。 这一过程涉及几个关键点:
1. 火焰面的形成:当一个炽热物体或电火花将可燃混合气的某一局部点燃着火时,会形成一个薄层火焰面。这个火焰面将未燃气体与已燃的烟气分隔开来,燃烧反应只在火焰面内进行。
2. 热量传递:火焰面产生的热量会加热临近层的未燃混合气,使其温度升高直至着火燃烧。这种一层层着火燃烧的过程,将燃烧逐渐扩展到整个混合气,从而实现了火焰的传播。
3. 火焰传播速度:火焰前沿面在其表面的法线方向上相对于新鲜混合气的移动速度称为火焰传播速度。这一速度的大小取决于预混气体的物理化学性质与气体的流动状况。
4. 正常火焰传播与爆轰的区别:正常的火焰传播特点是燃烧后气体压力减少或接近不变,气体密度减少,燃烧波以亚音速(即小于音速)进行传播。而爆轰的特点是火焰的传播速度超过了声速,一般可达1000~4000m/s,主要是由于气体燃料受冲击波的绝热压缩而引起的。
综上所述,火焰传播是一个复杂的过程,涉及火焰面的形成、热量的传递、以及火焰传播速度的决定因素,这些特征共同决定了火焰在可燃混合气中的扩展和推进。
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