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提高火焰温度的措施以及火焰颜色与温度的关系

 草木青青33 2023-08-17 发布于北京

1、增加火焰温度:

因火焰强度增加(即在较小的体积内释放出相同的总热量),以及氮气含量减少的结果,使火焰温度提高,从而增强了火焰靠辐射和对流向周围的热传导。据国外文献报道,燃烧重油时,如把空气中氧的浓度从21%增浓到22%,其理论燃烧温度可提高80℃。

2、火焰颜色与温度的关系:

火焰的实质是高温的气态或等离子态的物质。有两种因素决定火焰的颜色:

(1)一是火焰的温度决定火焰的颜色,火焰是一种反应。低温的时候是红外线,随着温度的上升,火焰从红色橙色(3000度)到黄色白色(4000度)到青色蓝色(5000~6000度)到紫色(7000以上)到最后看不见的紫外线(几万度),颜色在不断改变。从高能物理来说,红外线,有色光谱段的火焰都是低能量的火焰,温度继续高下去,火焰的颜色从紫外线到x线到伽马线等等,这些都是无法形容的“颜色”。

(2)二是气态和等离子态物质的元素构成决定火焰的固有光谱,元素表的每种元素高温下都会发出自己特定的光色,常见的比如钠会出现黄色,钾是紫色,铜是绿色,化合物的光色是一种杂色,因为有许多种类的元素在发光。这也就是各种火焰的颜色不一样的缘故。

3、绝对火焰温度:

(1)当燃烧放出的热量全部用来加热气态产物时,产物的温度就是绝热火焰温度。燃烧温度是研究燃烧问题时最重要的参数之一。

实际燃烧过程中的温度要取决于释热和散热两个方面。绝热火焰温度虽然没有考虑热损失,但它是衡量可燃物特征的一个尺度,以后我们将看到,它对火焰传播特性等也有影响。

因此,绝热火焰温度在许多燃烧问题中常被看作是一个相当重要的热力学量。某些文献给出的定义是:在一个孤立系统中的放热反应,如使混合物从一个规定的初始压力和初始温度经过定压且绝热的过程达到化学平衡,系统达到的最终温度称为绝热火焰温度T,。

(2)由于不考虑热损失显然是一种理想情况,故又称“理论火焰温度”;由于与有热损失的各种情况比较,这时达到的温度将是最高的,故又称“最高燃烧温度”。不过这一定义并未考虑空气和燃料的比例和惰性添加剂的影响,所以并不代表在最佳空燃比下所能达到的最高温度。

如果燃烧前的反应物和燃烧后的最终产物的成分都是已知的,则绝热火焰温度可根据能量守恒原理求出。

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