采礦專(zhuān)業(yè)燃燒學(xué)—第5章1

1、燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系1燃燒學(xué) 燃燒學(xué)燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系2第5章 可燃液體的燃燒 5.1 液體燃料的燃燒特點(diǎn)液體燃料的燃燒特點(diǎn) 5.2 液體蒸發(fā)液體蒸發(fā) 5.3 閃燃與爆炸溫度極限閃燃與爆炸溫度極限 5.4 液滴的蒸發(fā)和燃燒液滴的蒸發(fā)和燃燒 5.5 液態(tài)可燃物的火災(zāi)蔓延液態(tài)可燃物的火災(zāi)蔓延 5.6 油罐火災(zāi)燃燒油罐火災(zāi)燃燒燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系3第第5 5章章 可燃液體的燃燒可燃液體的燃燒5.15.1液體燃料的燃燒特點(diǎn)液體燃料的燃燒特點(diǎn) 液體燃料的燃燒是先蒸發(fā)，生成燃料蒸

2、液體燃料的燃燒是先蒸發(fā)，生成燃料蒸氣，然后與空氣相混合，進(jìn)而發(fā)生燃燒。氣，然后與空氣相混合，進(jìn)而發(fā)生燃燒。 重質(zhì)液體燃料受熱裂解成輕質(zhì)碳?xì)浠现刭|(zhì)液體燃料受熱裂解成輕質(zhì)碳?xì)浠衔锖吞己冢渲休p質(zhì)碳?xì)浠衔镆詺鈶B(tài)形態(tài)物和碳黑，其中輕質(zhì)碳?xì)浠衔镆詺鈶B(tài)形態(tài)燃燒，碳黑以固相燃燒形式燃燒。燃燒，碳黑以固相燃燒形式燃燒。熱能蒸發(fā)混合空氣熱能可燃液體可燃?xì)怏w可燃性混合氣體著火燃燒燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系4 根據(jù)液體燃料蒸發(fā)與汽化的特點(diǎn)，可將根據(jù)液體燃料蒸發(fā)與汽化的特點(diǎn)，可將其燃燒形式分為其燃燒形式分為 液面燃燒液面燃燒-災(zāi)害燃燒災(zāi)害燃燒燈芯燃燒燈芯燃燒蒸發(fā)燃燒蒸發(fā)燃燒

3、霧化燃燒霧化燃燒 霧化燃燒是液體工程燃燒的主要方式。霧化燃燒是液體工程燃燒的主要方式。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系5200180160140120100806040200-10 0 40 80 120 160 200 240 1 2 3 4 5 6 7 81（C2H5）2O；2CH3OH；3C6H5OH；4C6H6；5H2O；6n-C7H16；7C6H5Cl；8C6H5I溫度/飽和蒸氣壓ps（kPa）圖5-1 某些液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系5.25.2液體蒸發(fā)液體蒸發(fā) 蒸發(fā)和沸騰都是液體的蒸發(fā)和沸騰都是液體的氣化現(xiàn)象氣化現(xiàn)象 蒸發(fā)（在液體表面進(jìn)行，蒸發(fā)（在液

4、體表面進(jìn)行，低于沸點(diǎn)）低于沸點(diǎn)） 沸騰（在液體表面和內(nèi)沸騰（在液體表面和內(nèi)部同時(shí)汽化，快速蒸發(fā)，在部同時(shí)汽化，快速蒸發(fā)，在沸點(diǎn)時(shí)）沸點(diǎn)時(shí)）燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系6 單位時(shí)間內(nèi)從液面逸出分子的數(shù)量恰好等于單位時(shí)間內(nèi)從液面逸出分子的數(shù)量恰好等于返回液面分子的數(shù)量，此時(shí)液相與氣相保持相對(duì)返回液面分子的數(shù)量，此時(shí)液相與氣相保持相對(duì)的氣液平衡，稱(chēng)之為飽和狀態(tài)。的氣液平衡，稱(chēng)之為飽和狀態(tài)。 飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓P PS S: :飽和蒸氣所產(chǎn)生的壓力。飽和蒸氣所產(chǎn)生的壓力。 一種物質(zhì)在一定溫度下的飽和蒸氣壓是不變的一種物質(zhì)在一定溫度下的飽和蒸氣壓是不變的 飽和蒸氣壓隨

5、溫度升高而增大飽和蒸氣壓隨溫度升高而增大Ps燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系75.2.2 5.2.2 蒸發(fā)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)蒸發(fā)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)蒸發(fā)的形式：靜蒸發(fā)和動(dòng)蒸發(fā)蒸發(fā)的形式：靜蒸發(fā)和動(dòng)蒸發(fā)液體的蒸發(fā)實(shí)際上包括三個(gè)過(guò)程：液體的蒸發(fā)實(shí)際上包括三個(gè)過(guò)程： 氣化過(guò)程氣化過(guò)程液體分子從液面逸出液體分子從液面逸出成為蒸氣分子；成為蒸氣分子； 擴(kuò)散過(guò)程擴(kuò)散過(guò)程逸出的蒸氣分子在氣逸出的蒸氣分子在氣相介質(zhì)中分散開(kāi)來(lái)；相介質(zhì)中分散開(kāi)來(lái)； 凝結(jié)過(guò)程凝結(jié)過(guò)程部分逸出的蒸氣分子部分逸出的蒸氣分子經(jīng)碰撞后重新被液面吸收。經(jīng)碰撞后重新被液面吸收。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全

6、與消防工程系8 燃料蒸發(fā)的程度，決定于逸出液面的分子燃料蒸發(fā)的程度，決定于逸出液面的分子數(shù)與重新被吸回液面的分子數(shù)之差。數(shù)與重新被吸回液面的分子數(shù)之差。 燃料的蒸發(fā)速度則不僅決定于該燃料的氣燃料的蒸發(fā)速度則不僅決定于該燃料的氣化和凝結(jié)過(guò)程，而且和逸出分子的擴(kuò)散過(guò)程有化和凝結(jié)過(guò)程，而且和逸出分子的擴(kuò)散過(guò)程有密切關(guān)系。密切關(guān)系。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系9液體分子蒸發(fā)的條件液體分子蒸發(fā)的條件 m m表示液體分子的質(zhì)量，表示液體分子的質(zhì)量，u ux x表示垂直表示垂直于液面的于液面的x x軸上分子運(yùn)動(dòng)的速度分量（即軸上分子運(yùn)動(dòng)的速度分量（即法向分量），法向分量），

7、為液體分子逸出表面層所為液體分子逸出表面層所作的功，則可以看出，液體分子蒸發(fā)時(shí)必作的功，則可以看出，液體分子蒸發(fā)時(shí)必須滿(mǎn)足下列條件：須滿(mǎn)足下列條件： mumuxx2 22或燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系10 自由蒸發(fā)：當(dāng)蒸汽壓為零時(shí)液體的蒸發(fā)自由蒸發(fā)：當(dāng)蒸汽壓為零時(shí)液體的蒸發(fā) 在自由蒸發(fā)時(shí)，液體分子蒸發(fā)的速度，即每秒內(nèi)在自由蒸發(fā)時(shí)，液體分子蒸發(fā)的速度，即每秒內(nèi)自每平方厘米液面上蒸發(fā)出去的分子數(shù)自每平方厘米液面上蒸發(fā)出去的分子數(shù)n n0 0應(yīng)為應(yīng)為 NN阿佛加得羅常數(shù)；阿佛加得羅常數(shù)；液體的比體積（單位質(zhì)量的體積）；液體的比體積（單位質(zhì)量的體積）；液體的摩爾質(zhì)量；

8、液體的摩爾質(zhì)量；RR氣體常數(shù)；氣體常數(shù)；l li i每摩爾液體的蒸發(fā)潛熱；每摩爾液體的蒸發(fā)潛熱；TT絕對(duì)溫度，絕對(duì)溫度，K K。RTlieNn2102RT燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系11 在自由蒸發(fā)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)自單位面積上蒸在自由蒸發(fā)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)自單位面積上蒸發(fā)出的液體質(zhì)量發(fā)出的液體質(zhì)量w w應(yīng)為應(yīng)為RTlRTliieeNnw212102RT2RT1 假設(shè)在液體表面每立方厘米氣相層中有假設(shè)在液體表面每立方厘米氣相層中有C C0 0個(gè)蒸氣分子，則單位時(shí)間內(nèi)在單位面積液面上個(gè)蒸氣分子，則單位時(shí)間內(nèi)在單位面積液面上所發(fā)生的蒸氣分子撞擊次數(shù)為所發(fā)生的蒸氣分子撞擊次

9、數(shù)為Z Z。 2102RTjCZ（5-35-3）燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系12 假定在每假定在每次撞擊中有一次被吸回液面，次撞擊中有一次被吸回液面，則在單位時(shí)間內(nèi)每平方厘米表面上被吸回液則在單位時(shí)間內(nèi)每平方厘米表面上被吸回液面的分子數(shù)為面的分子數(shù)為21002RTjCn燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系13 在飽和狀態(tài)下，此時(shí)，在液體表面每立方厘在飽和狀態(tài)下，此時(shí)，在液體表面每立方厘米氣相層中有米氣相層中有C CS S個(gè)蒸氣分子個(gè)蒸氣分子21002RTjCnns可以得出可以得出 RTlsiejNC或或RTlsiejCN1RTlieN

10、n2102RT燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系14 在在不飽和情況下不飽和情況下，單位時(shí)間內(nèi)在液體，單位時(shí)間內(nèi)在液體表面層每平方厘米表面內(nèi)蒸發(fā)出去的分子表面層每平方厘米表面內(nèi)蒸發(fā)出去的分子數(shù)數(shù)n n，此時(shí)，此時(shí) jCeNTRnnnRTli021002sRTlCCTReNni02112燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系15寫(xiě)成蒸氣壓形式：寫(xiě)成蒸氣壓形式：sRTlPPTReNni1221蒸發(fā)速度蒸發(fā)速度 sRTlPPeTRwi1221 蒸發(fā)速度隨液體溫度的升高、密度的增大而蒸發(fā)速度隨液體溫度的升高、密度的增大而增大增大; ;隨摩爾質(zhì)量的增大

11、及蒸發(fā)潛熱的增大而減隨摩爾質(zhì)量的增大及蒸發(fā)潛熱的增大而減小。飽和蒸氣壓愈大或氣相中的分壓愈低，蒸發(fā)小。飽和蒸氣壓愈大或氣相中的分壓愈低，蒸發(fā)速度愈大。速度愈大。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系16 在液體溫度一定的條件下，公式中在液體溫度一定的條件下，公式中、R R、T T、及、及l(fā) li i均為常數(shù)均為常數(shù) PPPwPPwwsss001在一定溫度下液體的飽和蒸氣壓是不變的在一定溫度下液體的飽和蒸氣壓是不變的 PPAws液體蒸發(fā)的基本定律液體蒸發(fā)的基本定律-道爾頓蒸發(fā)定律道爾頓蒸發(fā)定律 在一定溫度下，液體蒸發(fā)的速度決定于該液在一定溫度下，液體蒸發(fā)的速度決定于該液

12、體的飽和蒸氣壓與液面上該液體蒸氣壓之差。體的飽和蒸氣壓與液面上該液體蒸氣壓之差。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系175.2.35.2.3靜蒸發(fā)靜蒸發(fā) 靜蒸發(fā)靜蒸發(fā): :液體在容器中處于靜止?fàn)顟B(tài)，液體在容器中處于靜止?fàn)顟B(tài)，液面空氣不流動(dòng)時(shí)液體的蒸發(fā)液面空氣不流動(dòng)時(shí)液體的蒸發(fā) 封閉條件下，液體靜蒸發(fā)：封閉條件下，液體靜蒸發(fā)：PPAws 常數(shù)常數(shù)A A實(shí)際上與外界壓力（液面氣體總壓力）實(shí)際上與外界壓力（液面氣體總壓力） P P外外成反比，成反比， 用公式表示之為用公式表示之為燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系18PPs外PAw 單位時(shí)間內(nèi)的

13、總蒸發(fā)量總是與液體蒸發(fā)的單位時(shí)間內(nèi)的總蒸發(fā)量總是與液體蒸發(fā)的表面積成正比，而與液體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，用公式表面積成正比，而與液體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，用公式表示之為表示之為 PPs外PSAw 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系19 當(dāng)外界壓力減小，溫度增加或液體表面積當(dāng)外界壓力減小，溫度增加或液體表面積增大時(shí)，液體的蒸發(fā)量都有增加。增大時(shí)，液體的蒸發(fā)量都有增加。 小呼吸就是貯油容器內(nèi)蒸氣由于晝夜溫差小呼吸就是貯油容器內(nèi)蒸氣由于晝夜溫差而引起周期性的膨脹和收縮。而引起周期性的膨脹和收縮。 要減少液體燃料的蒸發(fā)損失，最有效的途要減少液體燃料的蒸發(fā)損失，最有效的途徑是降低液體的貯存溫度，

14、使液體在完全密封徑是降低液體的貯存溫度，使液體在完全密封條件下貯存。減少液體蒸發(fā)的表面，減少液體條件下貯存。減少液體蒸發(fā)的表面，減少液體液面上部空間的容積。減少小呼吸的次數(shù)。液面上部空間的容積。減少小呼吸的次數(shù)。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系205.2.4 5.2.4 動(dòng)蒸發(fā)動(dòng)蒸發(fā) 動(dòng)蒸發(fā)：液體在流動(dòng)的氣流中分散為細(xì)動(dòng)蒸發(fā)：液體在流動(dòng)的氣流中分散為細(xì)小顆粒的蒸發(fā)稱(chēng)為動(dòng)蒸發(fā)小顆粒的蒸發(fā)稱(chēng)為動(dòng)蒸發(fā) 評(píng)定液體燃料在貯存運(yùn)輸和抽注過(guò)程中評(píng)定液體燃料在貯存運(yùn)輸和抽注過(guò)程中的蒸發(fā)損失的傾向，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)方法的蒸發(fā)損失的傾向，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)方法SHSHT0235T0235。 在往

15、油罐等容器注油時(shí)會(huì)有大量燃料蒸在往油罐等容器注油時(shí)會(huì)有大量燃料蒸氣逸出，卸油時(shí)會(huì)有大量新鮮空氣進(jìn)入，這氣逸出，卸油時(shí)會(huì)有大量新鮮空氣進(jìn)入，這種現(xiàn)象叫做大呼吸種現(xiàn)象叫做大呼吸燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系21 液體在動(dòng)蒸發(fā)時(shí)的蒸發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在靜液體在動(dòng)蒸發(fā)時(shí)的蒸發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在靜蒸發(fā)時(shí)的蒸發(fā)速度蒸發(fā)時(shí)的蒸發(fā)速度. . 因?yàn)?，在?dòng)蒸發(fā)時(shí)，和液體表面相鄰的空因?yàn)?，在?dòng)蒸發(fā)時(shí)，和液體表面相鄰的空氣中液體的蒸氣壓很難達(dá)到飽和狀態(tài)。氣中液體的蒸氣壓很難達(dá)到飽和狀態(tài)。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系22影響動(dòng)蒸發(fā)的因素：影響動(dòng)蒸發(fā)的因素： （

16、1 1）液體性質(zhì)）液體性質(zhì)如液體燃料的沸點(diǎn)和蒸氣壓，蒸氣的擴(kuò)如液體燃料的沸點(diǎn)和蒸氣壓，蒸氣的擴(kuò)散系數(shù)，液體的蒸發(fā)潛熱、粘度和表面張散系數(shù)，液體的蒸發(fā)潛熱、粘度和表面張力等。力等。（2 2）環(huán)境因素，）環(huán)境因素，周?chē)諝獾臏囟群蛪毫?、空氣流?dòng)速度、周?chē)諝獾臏囟群蛪毫?、空氣流?dòng)速度、與蒸發(fā)表面有關(guān)的燃料霧化程度和分散與蒸發(fā)表面有關(guān)的燃料霧化程度和分散情況（液體分散的顆粒大小與數(shù)量）以及情況（液體分散的顆粒大小與數(shù)量）以及噴嘴的構(gòu)造和噴油壓力等。噴嘴的構(gòu)造和噴油壓力等。主要影響因素如下：主要影響因素如下：燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系23（1 1）燃料的沸點(diǎn)和飽和蒸

17、氣壓）燃料的沸點(diǎn)和飽和蒸氣壓圖圖5-3 5-3 烴的碳原子數(shù)和沸點(diǎn)的關(guān)系烴的碳原子數(shù)和沸點(diǎn)的關(guān)系11環(huán)烷烴；環(huán)烷烴；22芳香烴；芳香烴；33正烷烴；正烷烴；44烯烴；烯烴；55異構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系24 純凈物質(zhì)的飽和蒸氣壓為定值。純凈物質(zhì)的飽和蒸氣壓為定值。 當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，各種烴類(lèi)中芳香烴的沸當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，各種烴類(lèi)中芳香烴的沸點(diǎn)最高，環(huán)烷烴和正烷烴次之，烯烴和異構(gòu)烷烴點(diǎn)最高，環(huán)烷烴和正烷烴次之，烯烴和異構(gòu)烷烴的沸點(diǎn)最低。的沸點(diǎn)最低。 異構(gòu)體分支愈多，沸點(diǎn)也愈低。在同一烴類(lèi)異構(gòu)體分支愈多，沸點(diǎn)也愈低。在同一烴類(lèi)系列中，沸點(diǎn)隨碳原子

18、數(shù)增加而升高。系列中，沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而升高。 同系物中含碳原子數(shù)愈多，沸點(diǎn)也愈高同系物中含碳原子數(shù)愈多，沸點(diǎn)也愈高 石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性通常用沸點(diǎn)范圍或餾程來(lái)石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性通常用沸點(diǎn)范圍或餾程來(lái)表示表示 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系25表表5-3 不同碳原子分子的沸點(diǎn)和蒸氣壓不同碳原子分子的沸點(diǎn)和蒸氣壓名稱(chēng)名稱(chēng)分子式分子式沸點(diǎn)沸點(diǎn)/60時(shí)的飽和蒸氣時(shí)的飽和蒸氣壓壓甲苯甲苯C6H5CH3110.618.5乙基環(huán)戊烷乙基環(huán)戊烷C5H9C2H5103.524.3甲基環(huán)己烷甲基環(huán)己烷C6H11CH3100.927.0正庚烷正庚烷C7H1698.428.0正庚烯正庚烯

19、C7H1493.633.22-甲基己烷甲基己烷C6H13CH390.137.52，2-二甲基戊烷二甲基戊烷C5H10（CH3）279.254.7乙苯乙苯C6H5C2H5136.27.4乙基環(huán)己烷乙基環(huán)己烷C6H11C2H5131.89.2正辛烷正辛烷C8H18125.710.51-正辛烷正辛烷C8H16121.312.42，2，4-三甲基戊三甲基戊烷烷C5H9（CH3）399.232.2燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系26表表5-4 幾種常見(jiàn)燃料的沸點(diǎn)范圍幾種常見(jiàn)燃料的沸點(diǎn)范圍液體燃料液體燃料沸點(diǎn)范圍沸點(diǎn)范圍/液體燃料液體燃料航空汽油（航空汽油（79號(hào)、號(hào)、95號(hào)

20、）號(hào)）40180輕柴油（輕柴油（-35號(hào)，專(zhuān)用及號(hào)，專(zhuān)用及直餾）直餾）180350車(chē)用汽油車(chē)用汽油35205燃料油（重油）燃料油（重油）300以上以上航空煤油（航空煤油（1號(hào)、號(hào)、2號(hào)）號(hào)）150250石油醚石油醚30號(hào)號(hào)3060魚(yú)雷燃料魚(yú)雷燃料160250石油醚石油醚60號(hào)號(hào)609燈用煤油燈用煤油200300酒精（工業(yè)純乙醇酒精（工業(yè)純乙醇95.6）78輕柴油（一般）輕柴油（一般）200365 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系27克勞修斯克勞修斯克拉佩龍克拉佩龍12VVTHdTdp211211lnTTRHppCRTLPV0ln 式中式中H H為液體的蒸發(fā)潛熱，為

21、液體的蒸發(fā)潛熱，V V1 1為為1mol1mol該物該物質(zhì)的液相容積，質(zhì)的液相容積，V V2 2為氣相容積。為氣相容積。 V V1 1遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于V V2 2（即：（即：V V2 2V V1 1VV2 2）則上述方）則上述方程經(jīng)積分后可得程經(jīng)積分后可得 沸點(diǎn)越低，蒸發(fā)性越高；蒸汽壓越大，蒸沸點(diǎn)越低，蒸發(fā)性越高；蒸汽壓越大，蒸發(fā)性越高發(fā)性越高燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系28表表5-5 幾種常見(jiàn)有機(jī)化合物的幾種常見(jiàn)有機(jī)化合物的LV和和C值。值?；衔锘衔锓肿邮椒肿邮絃V蒸發(fā)蒸發(fā)(J/mol)C溫度范圍溫度范圍()正正-戊烷戊烷n-C5H12275679.61

22、16-77191甲苯甲苯C6H5CH3358669.8443-2831正正-癸烷癸烷n-C10H224561210.373017173甲醇甲醇CH3OH3753110.7647-44224乙醇乙醇C2H5OH4043610.9523-31242苯苯n-C6H634.0529.9586-37290燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系29安頓（安頓（AnloineAnloine）方程）方程 ctbaplg在一般壓力下的正戊烷，安頓方程為在一般壓力下的正戊烷，安頓方程為 1 .2978 .10759862. 5lgtp圖圖5-4 5-4 液體燃料的蒸氣壓與溫度的關(guān)系液體燃料

23、的蒸氣壓與溫度的關(guān)系11航空汽油；航空汽油；22航空煤油；航空煤油；33車(chē)用汽油；車(chē)用汽油；44裂化裂化汽油；汽油；55輕煤油；輕煤油；66重煤油重煤油燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系30（2 2）擴(kuò)散系數(shù)）擴(kuò)散系數(shù) 液體燃料在靜止的蒸發(fā)的速度很大程度上決液體燃料在靜止的蒸發(fā)的速度很大程度上決定于蒸氣分子在空間內(nèi)的擴(kuò)散速度。定于蒸氣分子在空間內(nèi)的擴(kuò)散速度。 當(dāng)液體燃料在空氣流速很大或強(qiáng)烈渦流條件當(dāng)液體燃料在空氣流速很大或強(qiáng)烈渦流條件下蒸發(fā)時(shí)，對(duì)蒸發(fā)速度起決定作用的是氣流的速下蒸發(fā)時(shí)，對(duì)蒸發(fā)速度起決定作用的是氣流的速度和渦流強(qiáng)度。度和渦流強(qiáng)度。 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于

24、擴(kuò)散途徑單位截面積單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于擴(kuò)散途徑單位截面積的蒸氣量稱(chēng)為擴(kuò)散速率。的蒸氣量稱(chēng)為擴(kuò)散速率。 擴(kuò)散系數(shù)愈大，蒸氣的擴(kuò)散速率愈大，液體蒸擴(kuò)散系數(shù)愈大，蒸氣的擴(kuò)散速率愈大，液體蒸發(fā)性越高。發(fā)性越高。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系31表表5-6 液體燃料在不同溫度下的擴(kuò)散系數(shù)液體燃料在不同溫度下的擴(kuò)散系數(shù)液體燃料液體燃料擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)D/（cm2/s）0152030正己烷正己烷0.0755正庚烷正庚烷0.0737苯苯0.0770.0850.0880.095甲苯甲苯0.0700.080鄰二甲苯鄰二甲苯0.062間二甲苯間二甲苯0.059對(duì)二甲苯對(duì)二甲苯0.05

25、6乙苯乙苯0.065航空汽油航空汽油0.0790.0900.0930.101裂化汽油裂化汽油0.0900.100 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系32表表5-7 壓力對(duì)燃料蒸氣擴(kuò)散系數(shù)的影響壓力對(duì)燃料蒸氣擴(kuò)散系數(shù)的影響燃料燃料15時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)/（cm2/s）101.3kPa5065kPa航空汽油航空汽油0.0900.00198乙醚乙醚0.1100.00242苯苯0.0850.00187燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系33（3 3）蒸發(fā)潛熱）蒸發(fā)潛熱 蒸發(fā)潛熱：?jiǎn)挝恢亓康囊后w在溫度保持不蒸發(fā)潛熱：?jiǎn)挝恢亓康囊后w在溫度保持不變

26、的情況下轉(zhuǎn)化為蒸氣時(shí)所吸收的熱量變的情況下轉(zhuǎn)化為蒸氣時(shí)所吸收的熱量 蒸發(fā)潛熱（摩爾蒸發(fā)熱蒸發(fā)潛熱（摩爾蒸發(fā)熱H H）與該液體的沸）與該液體的沸點(diǎn)（絕對(duì)溫度點(diǎn)（絕對(duì)溫度T Tb b）成正比，即）成正比，即 石油產(chǎn)品的蒸發(fā)潛熱經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：石油產(chǎn)品的蒸發(fā)潛熱經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：)(常數(shù)KTHbtdH376. 02511燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系34式中式中HH蒸發(fā)潛熱，蒸發(fā)潛熱，kJ/kgkJ/kg； d15d15時(shí)燃料的密度；時(shí)燃料的密度；tt燃料的平均沸點(diǎn)，即平均分子沸點(diǎn)，燃料的平均沸點(diǎn)，即平均分子沸點(diǎn)，。 液體燃料的蒸發(fā)潛熱除決定于燃料的化學(xué)組液體燃料的蒸發(fā)潛熱

27、除決定于燃料的化學(xué)組成以外，還和燃料的溫度及外界壓力有關(guān)。成以外，還和燃料的溫度及外界壓力有關(guān)。 組成燃料的烴類(lèi)中，以芳香烴的蒸發(fā)潛熱最組成燃料的烴類(lèi)中，以芳香烴的蒸發(fā)潛熱最高，異構(gòu)烷烴的最低。高，異構(gòu)烷烴的最低。 在同系物中，液體的蒸發(fā)潛熱隨相對(duì)分子質(zhì)在同系物中，液體的蒸發(fā)潛熱隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而減少。量的增加而減少。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系35表表5-8 5-8 溫度對(duì)烴類(lèi)蒸發(fā)潛熱的影響溫度對(duì)烴類(lèi)蒸發(fā)潛熱的影響燃料燃料沸點(diǎn)沸點(diǎn)/蒸發(fā)潛熱蒸發(fā)潛熱/（kJ/kg）020406080100正戊烷正戊烷36.0391368355334316292正己烷正己烷

28、68.5380367351337325306正庚烷正庚烷98.3376367358346332316正辛烷正辛烷125.2374362348337323311苯苯80.1447434421408394379 當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)，不僅分子的內(nèi)能增加，而當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)，不僅分子的內(nèi)能增加，而且由于體積膨脹需對(duì)外界做功，因此，必須消且由于體積膨脹需對(duì)外界做功，因此，必須消耗熱能。如液體不從外界取得熱量，本身的溫耗熱能。如液體不從外界取得熱量，本身的溫度要降低。度要降低。 當(dāng)外界條件相同時(shí)，液體的蒸發(fā)潛熱愈高，當(dāng)外界條件相同時(shí)，液體的蒸發(fā)潛熱愈高，蒸發(fā)的速度也愈低蒸發(fā)的速度也愈低。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中

29、國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系36（4 4）粘度）粘度 表示液體流動(dòng)時(shí)，兩個(gè)平行液層之間發(fā)生表示液體流動(dòng)時(shí)，兩個(gè)平行液層之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力大小的指標(biāo)，也就是液體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力大小的指標(biāo)，也就是液體的內(nèi)摩擦系數(shù)內(nèi)摩擦系數(shù) 在動(dòng)蒸發(fā)條件下，液體燃料通常先霧化為在動(dòng)蒸發(fā)條件下，液體燃料通常先霧化為細(xì)小的液體顆粒，然后迅速蒸發(fā)。燃料的粘度對(duì)細(xì)小的液體顆粒，然后迅速蒸發(fā)。燃料的粘度對(duì)燃料霧化的質(zhì)量有很大的影響燃料霧化的質(zhì)量有很大的影響, ,燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系37 粘度小，霧化時(shí)摩擦小，顆粒細(xì)，蒸發(fā)面積粘度小，霧化時(shí)摩擦小，顆粒細(xì)，蒸發(fā)面積大，

30、蒸發(fā)速度快。大，蒸發(fā)速度快。 液體燃料的粘度取決于燃料的化學(xué)成分和外界液體燃料的粘度取決于燃料的化學(xué)成分和外界的溫度、壓力組成燃料的各類(lèi)烴中，以烷烴粘度最的溫度、壓力組成燃料的各類(lèi)烴中，以烷烴粘度最小，多環(huán)烴的粘度最高。在同系物中，烴類(lèi)的相對(duì)小，多環(huán)烴的粘度最高。在同系物中，烴類(lèi)的相對(duì)分子質(zhì)量愈大，粘度也愈大。分子質(zhì)量愈大，粘度也愈大。 燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系38圖5-7 烴類(lèi)粘度與沸點(diǎn)的關(guān)系燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系39 液體的粘度總是隨溫度的升高而降低。但液體的粘度總是隨溫度的升高而降低。但是變化不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系

31、。是變化不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系。 當(dāng)溫度升高時(shí)，各種燃料的粘度都逐漸減當(dāng)溫度升高時(shí)，各種燃料的粘度都逐漸減少而趨于一極限值，這時(shí)各種燃料的粘度相差少而趨于一極限值，這時(shí)各種燃料的粘度相差很少。很少。 外界壓力對(duì)燃料粘度的影響不及溫度的影外界壓力對(duì)燃料粘度的影響不及溫度的影響大。響大。燃燒學(xué)燃燒學(xué)-第三章第三章中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院安全與消防工程系40圖圖5-8 5-8 汽油粘度與溫度的關(guān)系汽油粘度與溫度的關(guān)系1 1，22直餾汽油；直餾汽油；33直餾與熱裂化混合汽油；直餾與熱裂化混合汽油；44熱裂化重質(zhì)汽油熱裂化重質(zhì)汽油圖圖5-9 5-9 煤油及柴油粘度與溫度的關(guān)系煤油及柴油粘度與溫度的關(guān)系11石蠟基煤油；石蠟基