一种称为静力法； 一种称为动力法。
静力法
让可燃混合气体在管子里点燃。根据从 一端燃烧到另一端的长度及时间，可以计 算出燃烧速度。这种测量方法叫静力法。
❖ (一)管子法
静力法中最直观的方法是常用的管子法，所用仪 器如图所示
❖ 管中充满可燃混合物，一端封闭，另一端与装有惰 性气体的容器4相连。
❖ 测定Sn时，打开阀门2，并用火花点火器3点燃混合 物。
混合气体爆炸
❖ 可燃气体或蒸汽与空气按一定比例均匀 混合，而后点燃，因为气体扩散过程在燃烧 以前已经完成，燃烧速率将只取决于化学反 应速率。
爆燃
❖ 可燃气体与空气的混合物由火源点燃， 火焰立即从火源处以不断扩大的同心球的形 式自动扩展到混合物存在的全部空间，这种 以热传导方式自动在空间传播的燃烧现象称 为爆燃。
表4-1 燃气与空气混合物的最大燃烧速度
(二)皂泡法
❖ 将可燃混合气注入皂泡中，再点燃中心部分的 混合气，不同时间间隔出现半径不同的球状焰。 用光学方法测量皂泡起始半径R0和膨胀后的半径 RB，以及相应焰面之间的时间间隔，即可计算得 火焰传播速度。
（4－15）
(三)球形炸弹法
❖ 球弹中可燃混合气点燃后火焰扩散时其内部压力 逐步升高。根据记录的压力变化和球状焰面的尺寸， 可算得火焰传播速度。
第四章 燃气燃烧的火焰传播
火焰的传播方式 法向火焰传播速度的测定 法向火焰传播速度的影响因素 火焰传播浓度极限概念和影响因素 紊流火焰的传播特点
火焰的传播的概念
❖ 焰面不断向未燃气体方向移动，使每层气体都相继 经历加热、着火和燃烧的过程，从而把燃烧扩展到 整个混合气体中去，这种现象称为火焰的传播。
（2）激光测速法
激光测速的基本原理是利用光学多普勒效应， 当一束激光照射到流体中跟随一起运动的微粒上时， 激光被运动着的微粒所散射，散射光的频率和入射 光的频率相比较，就会产生一个与微粒运动速度成 正比的频率偏移。如果测得频率偏移，就可换算成 速度。因为微粒速度与流体速度相同，所以即可得 到流场中某一测点的流速。
第二节 火焰传播速度及测定
❖ 燃气作正常燃烧时，这种静止的可燃气体焰 面的移动过程就是火焰的传播过程，也称燃烧 过程；焰面移动的速度叫燃烧速度，又称火焰 传播速度。垂直于燃烧焰面的火焰传播速度称 为法向火焰传播速度。
火焰传播速度的测定方法：
困难一：不容易获得一个稳定的平面火焰 困难二：确定火焰前沿
❖ 只有在圆锥火焰中部才比较真实地代表该混合气参 数下的层流火焰面。
❖ 如气体出口速度分布均匀，则可假定内锥为一几何 正锥体，并认为内锥焰面上各点的Sn均相等。
式中 F0——燃烧器出口截面积； vm——混合物在燃烧器出口处的平均流速； Ff——火焰的内锥表面积。
关键在于精确地确定气流速度和火焰表面积。
四、压力的影响
❖ 压力影响可表示为 。Sn<50cm/s时，K<0为负 值，即压力提高时火焰传播减慢；Sn= 50 ～ 100cm/s之间时，K=0，说明传播速度与压力无关; Sn>100cm/s以后，K约为+0.3，随压力上升Sn稍 有增大。
动力法
用动力法测量火焰传播速度，是以部 分预混空气燃烧时,火焰内锥中间点的传播 速度为基准的，即把该点的速度作为整个 内焰面的平均火焰传播速度。
（一）本生火焰法
本生灯结构 图
本生火焰的结构如图所示。 火焰由内锥和外锥两层焰 面组成，内锥面由燃气与 预先混合的空气进行燃烧 反应而形成，而外锥面是 剩余燃气与周围空气扩散 混合后燃烧形成的。
（1）颗粒示踪法。
它是在可燃混合气中掺入一种既能闪光、又不 会引起化学反应的细小物质颗粒，例如氧化镁或氧 化氨、硅油烟雾，并连续加以频闪照射。对频闪照 射的粒子进行拍摄，可据此确定气流的流线谱。根 据示踪间歇的距离和频闪速度，可以计算得颗粒在 气流中的运动速度，示踪颗粒运动是与气体质点运 动同步的，颗粒速度即代表该处气流速度。
第一节 火焰的传播方式
火焰的传播有三种形式： ✓ 正常的火焰传播 ✓ 爆炸 ✓ 爆燃
正常的火焰传播
❖ 正常的火焰传播指的是仅由于热作用，高温焰面将热量传给未燃气体，并使其着火燃 烧的火焰传播过程。
容器 已燃气
火焰前锋
O·
未燃气
火焰前锋厚度一般约为10-3m
爆炸
❖ 物质由一种状态迅速转变成另一种状态， 并在瞬间以声、光、热、机械功等形式放出 大量能量的现象叫做爆炸。
三、温度的影晌
（1）混合物初始温度的 影响。随可燃混合物初 始温度的升高，燃烧温 度增加，带来化学反应 速率增加，从而使Sn显 著增加。
Sn∝T0m
（2）火焰温度的影响。
火焰温度对Sn的影响较为复杂：
✓ 温度不太高时， 指数关系，可认为火焰温度对 Sn起决定作用；
✓ 当超过2500℃时，已不符合热力理论，因高温 下离解反应易于进行，使自由基浓度大大增加。 作为链载体的自由基(活性中心)的扩散，既促进 了反应，又增强了火焰传播。
二、燃气性质的影响
包括可燃混合物的导热系数及分子结构等。 ❖ 气体导热系数λ越大，则Sn也越大。 ❖ 从分子结构上看，越是不饱和的碳氢化合物，Sn 越
大。其一般规律是：（Snmax）炔烃>（Snmax）烯烃> （Snmax）烷烃。但所有烃类燃气的Sn值并无数量级 的差别。 ❖ 实验结果还表明，随着燃料分子量的增大，火焰传播 范围也越来越小。
（二)平面火焰法
只要准确测得火焰平 面的面积和混合气流 量，即可求得层流火 焰传播速度
(Sn=Lmax/Ff)。
优点：用不同方法 测量结果一致。
第三节 影响火焰传播速度的因素
✓ 混合气比例（燃气浓度） ✓ 燃气的性质 ✓ 燃气温度 ✓ 燃气的压力 ✓ 湿度和惰性气体
一、混合气比例的影响
❖ 所有单一燃气或混 合燃气的Sn值随混 合物中燃气含量变 化的曲线均呈倒U 形，最大值出现在 燃气含量比化学计 量略高处。
❖ 焰面从点火处开始不断向未燃气体方向移动。摄下 火焰面移动的照片，利用胶片走动的速度和影与实 物的转换比例，可求得火焰传播速度Sv。
临界管径
❖ 当管子直径减小到某-数值时，散 热就会相对增加迅速,使火焰在管 中难以传播，则火焰只停留在人 工点火时一端，出现这种状态的 管径称为临界管径。矿工用的安 全灯就是利用这个原理设计的， 即这种灯为了防止火焰传到灯外， 在灯的火焰外包上一层钢丝网， 网格的直径小于临界直径。