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燃烧学
第三章燃烧系统分析方法与着火理论
热自燃基本模型
西安交通大学能源与动力工程学院
西安交通大学能源与动力工程学院1
热自燃理论
一、热自燃条件
以封闭容器内可燃物质的着火过程为例,来分析热自燃问题。
为使问题简化,作如下假设:
1.只有热反应,不存在链式反应;
2.容器的体积V和表面积F为定值;
3.容器内的参数(如温度浓度等)处处相同;
4.容器与环境之间仅存在对流换热,α为定值;
5.可燃物质的反应热Q为定值;
6.在整个着火过程中,可燃物质浓度变化很小,
视作不变;
7.反应开始时,系统温度和容器壁温与环境温
度T相同;
0
8.反应过程中,系统的温度为T,容器壁温与
可燃物质温度相同,均为T。;
热自燃简化模型
西安交通大学能源与动力工程学院2
一、热自燃条件
单位时间内容器内可燃物质化学反应的放热量q:
f
E
qfwQVnRT
EqfVQkCAe
0
wkCnkeRTCn
A0A
w—化学反应速率;
Q—单位体积内可燃物质的反应热;
V—容器的容积。
C—可燃物质浓度;
A
n—可燃物质总反应的反应级数;
E—可燃物质总体反应的活化能;
k—频率因子。
0西安交通大学能源与动力工程学院3
单位时间内容器壁对环境的散热量q为:
s
qF(T)
T
s0
单位时间内容器内积累的热量q为:
L
dT
qCV
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