Hvorfor brændende hastighed falder med stigning i ækvivalensforhold?

Forståelse af ækvivalensforhold og brændende hastighed

* ækvivalensforhold (φ): Dette forhold repræsenterer det faktiske brændstof-til-luft-forhold i en blanding sammenlignet med det støkiometriske forhold (det ideelle forhold for fuldstændig forbrænding).

* brændende hastighed (s _u ): Dette er den hastighed, hvormed flammefronten forplantes gennem en brændbar blanding.

grunde til faldet i brændende hastighed

1. reduceret ilttilgængelighed: Efterhånden som ækvivalensforholdet øges, har du en rigere blanding med mere brændstof og mindre ilt. Dette betyder, at der er mindre ilt til rådighed for at deltage i forbrændingsreaktionen. Derfor bremser forbrændingsprocessen, hvilket resulterer i en lavere brændende hastighed.

2. Øget varmekapacitet: Brændstofmolekyler har en højere varmekapacitet end iltmolekyler. En rigere blanding indeholder mere brændstof og mindre ilt, hvilket fører til en højere samlet varmekapacitet. Dette betyder, at der kræves mere energi for at hæve temperaturen på blandingen, hvilket yderligere bremser flammeformeringen.

3. kemiske kinetiske effekter: Hastigheden af ​​kemiske reaktioner involveret i forbrænding kan påvirkes af det specifikke brændstof-til-luft-forhold. Ved rigere blandinger kan reaktionshastighederne være langsommere, hvilket fører til et fald i brændende hastighed.

Vigtig note:

* Mens den brændende hastighed generelt falder med stigende ækvivalensforhold, er der et punkt med "maksimal brændende hastighed" ved en lidt rig blanding. Dette forekommer, fordi den øgede brændstofkoncentration giver mere energi til forbrænding, hvilket øjeblikkeligt opvejer de negative effekter af reduceret ilttilgængelighed. Ud over dette punkt bliver faldet i brændende hastighed imidlertid mere udtalt.

Praktiske implikationer:

* motorens ydelse: I forbrændingsmotorer opretholdes et optimalt ækvivalensforhold for at opnå en balance mellem effekt og emissioner.

* sikkerhed: At forstå forholdet mellem ækvivalensforhold og brændende hastighed er afgørende for at forhindre eksplosioner og sikre sikker håndtering af brændbare blandinger.

Fortæl mig, hvis du har andre spørgsmål!