
【化】 diffusion flame
diffuse; pervasion; proliferate; spread
【計】 scattering
【化】 scatter
【醫】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation
blaze; flame
擴散焰(Diffusion Flame)是指燃料與氧化劑在燃燒過程中通過分子擴散作用混合形成的火焰形态。該概念在燃燒學與火災科學中具有明确的物理定義,其核心特征是燃料與氧化劑的混合速率由擴散過程主導。
從漢英詞典角度解析:
構詞邏輯
漢語"擴散焰"由"擴散"(diffusion,物質自發從高濃度向低濃度遷移的過程)與"焰"(flame,燃燒産生的發光氣相區域)構成,對應英文術語"diffusion flame"。此翻譯直接反映了火焰形成的物理機制。
燃燒學定義
與預混火焰(premixed flame)不同,擴散焰産生于燃料與氧化劑未預先混合的燃燒系統。典型實例包括蠟燭火焰(約500-1400°C)和森林地表火(蔓延速度0.1-3 m/s),其燃燒速率受費克擴散定律支配: $$ J = -D frac{partial phi}{partial x} $$ 式中$J$為擴散通量,$D$為擴散系數,$phi$為濃度梯度。
工程應用
在航空發動機燃燒室設計中,擴散燃燒模式可提高燃燒穩定性,但會産生更多碳煙(soot)。國際燃燒學會數據顯示,擴散焰的碳煙生成量可達預混火焰的5-8倍。
安全标準
GB/T 5907-2023《消防詞彙》将擴散焰列為B類火災(液體火災)的主要燃燒形式,其傳播特性已納入ISO 13943火災安全工程标準體系。
權威參考文獻:
擴散焰(即擴散火焰)是指燃料與氧化劑(如氧氣)在燃燒過程中通過分子擴散或湍流擴散逐漸混合并發生反應的火焰形态。以下是其詳細解釋:
擴散焰的形成基于混合與燃燒同步進行的特性:燃料和氧化劑在燃燒前未預先混合,而是在燃燒過程中依靠分子擴散、湍流對流等方式逐漸混合并反應。例如蠟燭火焰、天然氣井噴燃燒均屬于典型的擴散焰。
混合控制燃燒
燃燒速度主要取決于燃料與氧化劑的混合速率,而非化學反應速率。例如,天然氣洩漏時火焰的擴散程度與空氣流動速度密切相關。
火焰結構
通常呈現較長的火焰長度和明顯的分層結構,外層為完全燃燒區域,内層為未充分混合的燃料與氧化劑區域。
溫度與能量分布
火焰溫度相對較低且分布較廣,熱量通過傳導、對流和輻射傳遞,常見于自然對流主導的場景(如蠟燭)。
擴散焰與預混焰的關鍵差異在于混合階段:前者是邊混合邊燃燒,後者是燃料與氧化劑預先混合後再點燃。預混火焰燃燒更劇烈(如煤氣爆炸),而擴散焰燃燒更穩定且可控。
如需進一步了解其數學模型或工業應用,可參考燃燒學教材或CFD模拟研究(如、6的擴展内容)。
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