持續加熱為什麼最後會燃燒起來?

時間 2021-06-06 17:16:34

1樓:John Lee

燃料和氧氣在一起,熱力學上自發的就會向氧化的方向前進,意思就是,最終他們會變成產物和熱量。這個俗話說的水往低處流是乙個道理。然而這個過程可能時間極長,因為燃燒反應的活化能(火花能?

)一般比較高。什麼是活化能?用水流的例子可以比喻。

一灘水想從高處流到低處,可是必經之路上有個小山包。想要讓它流到低處,就必須提供能量讓它翻越山包。這個山包的高度,就可以模擬活化能。

由於燃燒過程放熱量很大,一旦點燃,放出的熱量就可以維持其他燃料繼續燃燒所需要的活化能。

燃燒的狹義定義,一句話來說,就是劇烈的發光發熱的氧化還原反應。然而,這種反應會有很多種形式。

當可燃混合物被均勻加熱(比如通過絕熱壓縮)到某一臨界值時,所有的物質同時開始反應,大量的熱一瞬間釋放,這叫explosion.HCCI發動機用的是這種模式。

當可燃混合物被乙個火星點燃時,自維持的反應面會從燃點往外(亞音速)傳播,這叫deflageration.汽油機,燃氣灶,貧燃預混燃氣輪機用的是這種燃燒模式。

燃燒方程組存在除deflageration之外的另乙個解,這個解在壓力極高的時候存在。這時候自維持的反應面以超音速傳播,這叫detonation.超燃沖壓發動機用的是這種模式。

當燃料和氧化劑不事先混合,而是邊擴散混合邊燃燒,這時候反應面就會被卡在混合最均勻的那一層上,這叫diffusion combustion.燃煤鍋爐,柴油機,傳統燃氣輪機,還有你閒著沒事點著的窗簾的燃燒,都屬於這種模式。

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