1、,燃烧学,液体的液(固)面燃烧及燃烧速度,燃烧学,可燃液体的燃烧速度,1,液体的液(固)面燃烧,油池燃烧,燃烧学,将盛装于圆柱形立式容器中的液体燃烧称为油池燃烧。,油池燃烧主要考虑单组分或沸程较窄的液体。,燃烧学,油池燃烧温度分布特点,单组分液体密闭空间燃烧,产生火焰、传递热量,液面温度升高至沸点,但在敞开空间中燃烧，燃烧处于非平衡状态，热量不断地由液面传递到液体内部，因此液面温度总是稍低于沸点。,燃烧学,油池燃烧现象,火焰具有浮力作用，使得火焰底部与液面之间形成负压区，产生卷吸效应，吸入大量空气，产生蘑菇状的气流团。,如果油池中含有水，水因密度大于油而沉淀在油池底部。在燃烧过程中，热量由上至
2、下传递，底部的水逐渐被加热，直至沸腾，沸腾的水蒸气导致燃烧的油向空中飞溅，称为扬沸。,油面燃烧,燃烧学,若大面积的水面上一层较薄的浮油，这层浮油燃烧时引起的火灾即为油面火灾。,【Q】油池火灾和油面火灾维持燃烧的方式有什么区别？,燃烧学,油池火集中在油池有限的范围内，主要靠火焰的热量不断蒸发火焰下方的可燃液体来维持燃烧；油面火则是不断向四周传播，不断扩大的过程。,燃烧学,油面初温对火焰蔓延速度的影响,油面初温较低时，油面初温升高，蒸发速度加快，液面上可燃蒸气浓度增大，火焰蔓延速度随之增大。,【Q】火焰蔓延速度会随着油温升高而无限增大吗？,燃烧学,不会。当油面初始温度达到某个临界值后，液体表面燃气
3、与空气形成一定浓度比例的预混可燃气，其火焰传播速度是一定的，因此油面火的蔓延速度会趋向于一个常数。,燃烧学,油面初温对燃烧类型的影响,油的初温低于闪点时，液面上方蒸气浓度低，不能维持燃烧，火焰要向火焰前面的液体提供足够能量，加快蒸发速度使之与火焰蔓延速度平衡，形成扩散燃烧。 油的初温低于闪点时，液面上方蒸气浓度足够大，且与空气预先混合，形成预混燃烧。,燃烧学,风向对火焰蔓延速度的影响,顺风条件下，火焰向未燃区域倾斜，加强火焰对液面的热辐射和热对流，风速对火焰蔓延影响显著，风速越大，火焰蔓延速度越快。 逆风条件下，火焰向已燃区域倾斜，热辐射和热对流对火焰传播速度几乎没有任何影响。此时，液体的初温
4、对火焰蔓延速度更为显著。,含油固面火,燃烧学,当油泄漏到地面，地面就成了含油可燃物的固面，如果着火，就会形成含油的固面火。,燃烧学,可燃液体的燃烧速度,1,液体的液(固)面燃烧,2,液体燃烧速度的表示方法,燃烧学,线燃烧速度 单位时间内燃烧的液体层厚度，即式中：v燃烧线速度(m/h)；H燃烧的液体层厚度(m)；t液体燃烧的时间(h)。,燃烧学,质量燃烧速度 单位时间内单位面积燃烧的液体的质量，即式中：G质量燃烧速度 kg/(m2h) ；m燃烧的液体质量 (kg)； t液体燃烧的表面积(m2) ；t液体燃烧的时间(h)。,燃烧学,质量燃烧速度与线速度的关系 液体的质量可表示为 m=FH 则质量燃
5、烧速度可以表示为G=v,【例】在一定条件下，1h烧掉某密度为0.75g/cm3的汽油15cm，试求该汽油的燃烧线速度和质量燃烧速度。,燃烧学,解：燃烧线速度燃烧质量速度 G=v=0.15750 kg/(m2h)=112.5 kg/(m2h),液体燃烧速度的影响因素,燃烧学,燃烧区传给液体的热量 液体要维持稳定燃烧，液面需不断从燃烧区吸收热量，保持一定的蒸发速度。 液体初始温度 液体初始温度越高，蒸发速度越快，可燃蒸气浓度越高，燃烧速度越快。,燃烧学,储罐液面高度 随着液面高度降低，液面和燃烧区的距离增大，传到液面的热量减少，燃烧速度降低。 水的影响 燃烧时，谁的蒸发要吸收部分热量，蒸发的水蒸气
6、进入燃烧区，降低可燃蒸气与氧气的浓度，降低燃烧速度。,燃烧学,风的影响 风有利于可燃蒸气与氧气的充分接触，同时及时带走燃烧产物，加快燃烧速度。但风速过大不利于可燃蒸气和热量的集聚，导致燃烧熄灭。,燃烧学,可燃性液体燃烧,蒸发,闪燃,沸溢和喷溅,蒸发热,沸点,蒸气压,闪点计算,蒸发热,沸溢,喷溅,【例】已知大气压力为101325Pa，试求甲苯（C7H8） 的闪点。,燃烧学,解：甲苯的燃烧反应式 C7H8+9O2=7CO2+4H2O 则N=18，带入公式计算苯在闪燃时的饱和蒸气压为,燃烧学,查表7-10得，甲苯在0和10时，其蒸气压分别为889.26Pa和1693.19Pa。 用插值法求得甲苯的闪点为,
