燃烧的分类主要包括四种:闪燃、着火、自燃和爆炸。燃烧是指可燃物与氧气或空气发生快速放热和发光的氧化反应,通常以火焰的形式呈现。煤炭、石油和天然气的燃烧是国民经济发展中不可或缺的热能动力来源。随着对能源需求的不断增长和航天技术的飞速发展,燃烧学科取得了显著进步。同时,为了防止火灾,防火技术的发展也推动了燃烧理论的深入研究。
在燃烧过程中,燃料、氧气和燃烧产物之间会发生动量、热量和质量的传递,形成复杂的火焰结构,其中包含多组分浓度梯度和温度不等的热力学两相流动。火焰内部的传递主要通过层流分子转移或湍流微团转移实现,而在工业燃烧装置中,湍流微团转移起主导作用。
燃烧波的传播方式有两种:正常燃烧和爆震(又称爆轰)。正常燃烧是通过热量传递使未燃气体温度升高而引发燃烧,或者由于活性中间物质的扩散到未燃气体中而引起反应。正常燃烧的典型火焰速度约为50厘米/秒,在常压下火焰厚度为数毫米,燃烧主要在燃烧波内完成。常见的燃烧设备和喷气发动机内的燃烧都属于这一类。
爆震燃烧则依靠极薄的激波传播,波面两侧的压力和温度可能相差十倍甚至更多,使得可燃物在激波后的燃烧区迅速完成反应。
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