Terfyn Ffrwydrad Nwy Hylosg

Mewn amodau profi safonol, y terfyn crynodiad lle mae nwy hylosg neu anwedd wedi'i gymysgu â nwy ocsideiddiol yn arwain at ffrwydrad yn cael ei alw'n derfyn ffrwydrad. Yn gyffredin, y term ‘terfyn ffrwydrad’ yn cyfeirio at derfynau crynodiad nwyon neu anweddau llosgadwy mewn aer. Gelwir y crynodiad isaf o nwy llosgadwy a all achosi ffrwydrad yn y terfyn ffrwydrad isaf (LEL), a'r crynodiad uchaf fel y terfyn ffrwydrad uchaf (UEL).

Pan fydd nwyon llosgadwy neu anweddau hylif o fewn y terfynau ffrwydrad ac yn dod ar draws ffynhonnell wres (megis fflam agored neu uchel tymheredd), Mae'r fflam yn ymledu'n gyflym trwy'r gofod nwy neu lwch. Mae'r adwaith cemegol cyflym hwn yn rhyddhau cryn dipyn o wres, cynhyrchu nwyon sy'n ehangu oherwydd gwres, Creu tymereddau a phwysau uchel gyda photensial dinistriol aruthrol.

Mae terfynau ffrwydrad yn baramedrau allweddol wrth ddisgrifio peryglon fflamadwy nwyon, anweddau, a llwch llosgadwy. Yn nodweddiadol, Mynegir terfynau ffrwydrad nwyon ac anweddau fflamadwy fel canran o'r nwy neu'r anwedd yn y gymysgedd.

Er enghraifft, ar 20 ° C., y fformiwla trosi ar gyfer y ffracsiwn cyfeintiol a chrynodiad màs nwy fflamadwy yw:

Y = (L/100) × (1000M/22.4) × (273/(273+20)) = L × (M/2.4)

Yn y fformiwla hon, L yw'r ffracsiwn cyfeintiol (%), Y yw'r crynodiad màs (g/m³), M yw màs moleciwlaidd cymharol y nwy hylosg neu anwedd, a 22.4 yw'r gyfrol (litr) a feddiannir gan 1 mol o sylwedd mewn cyflwr nwyol o dan amodau safonol (0°C, 1 beiriant).

Er enghraifft, Os yw'r crynodiad nwy methan yn yr atmosffer 10%, mae'n trosi i:

Y = l × (M/2.4) = 10 × (16/2.4) = 66.67g/m³

Y cysyniad o derfynau ffrwydrad ar gyfer nwyon fflamadwy, anweddau, a gellir egluro llwch trwy theori ffrwydrad thermol. Os yw crynodiad nwy fflamadwy, anweddion, neu mae llwch yn is na'r Lel, Oherwydd yr aer gormodol, Effaith oeri yr aer, a chrynodiad annigonol o'r llosgadwy, mae'r system yn colli mwy o wres nag y mae'n ei ennill, ac nid yw'r ymateb yn mynd yn ei flaen. Yr un modd, Os yw'r crynodiad uwchben yr UEL, mae'r gwres a gynhyrchir yn llai na'r gwres a gollir, Atal yr adwaith. Yn ogystal, Mae nwy neu lwch llosgadwy gormodol nid yn unig yn methu ag ymateb a chynhyrchu gwres oherwydd diffyg ocsigen ond hefyd yn oeri'r gymysgedd, atal lledaenu fflam. Ar ben hynny, ar gyfer rhai sylweddau fel ethylene ocsid, nitroglycerin, a llwch llosgadwy fel powdwr gwn, Gall yr UEL gyrraedd 100%. Mae'r deunyddiau hyn yn darparu eu ocsigen yn ystod dadelfennu, caniatáu i'r ymateb barhau. Mae pwysau a thymheredd cynyddol yn hwyluso eu dadelfennu a'u ffrwydrad ymhellach.