煤炭自然发火产生明火燃烧的分岔分析

摘要

煤自燃火灾已对煤矿安全生产和储运过程形成了极大的威胁。本文基于煤氧复合作用学说，通过理论分析建立了炭粒填充床燃烧的数学模型，研究了炭粒自然发火发生明火燃烧的分岔特性。对于炭粒自燃发生明火燃烧，本质上是气相反应。在气相反应区，忽略多相反应区的影响，应用数值分岔理论，以β系数（即Frank-Kamenetskii 参数）为分岔参数对气相着火-熄火的发生进行了分岔分析，并计算出发生气相反应的条件是：β>βup 。同时，也讨论了方程中的其他控制参数（Pe、α、ε、Le等）对炭粒发生明火燃烧过程中着火-熄火分岔特性的影响。