【正文】 )假設(shè)的基礎(chǔ)上,同時假定邊界熱交換遵循Newton 定律。l 1988年, 馮長根發(fā)表了專著”熱爆炸理論”(科學技術(shù)出版社),是對熱爆炸的一大貢獻。因此，它是涉及化學動力學、熱傳遞、燃燒學和爆炸物理學的一門綜合性學科。熱失衡: 一但體系產(chǎn)生的熱量不能全部散失于環(huán)境中,而造成體系內(nèi)部熱量積累而使溫度升高, 熱平衡被破壞稱熱失衡。熱圖中與相切時的狀態(tài)所對應(yīng)的系統(tǒng)即臨界系統(tǒng)。非均溫系統(tǒng):系統(tǒng)內(nèi)部的溫度具有空間分布的系統(tǒng)稱為非均溫系統(tǒng)。如：l 工業(yè)生產(chǎn)中，化學反應(yīng)中的原材料及最終產(chǎn)品的運輸、貯存、保養(yǎng)和使用等過程中發(fā)生的熱自燃；l 橡膠制品、棉制品、紙制品、塑料制品在一定條件下可成為放熱物質(zhì)；l 森林大量堆放的原木，枯葉可因堆積過高而引起自熱導致火災(zāi)；l 化工生產(chǎn)中的飛溫；l 人體的高溫癥狀；l 安全工程中所研究的很多事故都起因于這類急驟的變化；l 消防工程則是放熱反應(yīng)失控的再控制。熱爆炸定態(tài)理論: 不考慮反應(yīng)物消耗時放熱系統(tǒng)得熱和失熱的臨界平衡問題。鏈自燃: 活化中心在短時間內(nèi)增加很快導致的點火，鏈自燃可在等溫下進行。臨界性消失，傳熱系數(shù)對臨界性的影響。（臨界性或稱臨界熱平衡狀態(tài)）以上兩個特點均與放熱反應(yīng)的熱穩(wěn)定性有關(guān)，且是相互關(guān)聯(lián)的。l 1981年, Merzhanov A G, Abramov V G (R) 綜述。l 1913年, 1914年, Taffanel C amp。Parks [49]最早使用數(shù)值解法得到滿足FrankKamenetskii邊界條件的等高圓柱和正方體的熱爆炸判據(jù)，但由于他使用的方法是一種間接的逼近方法，所以計算工作量相當大，且精度也較差。Boddington等人[40]在1971年則提出了一種指數(shù)近似時求解滿足FrankKamenetskii邊界條件的、中心對稱的、任意形狀的放熱反應(yīng)系統(tǒng)熱爆炸判據(jù)的一般近似方法，并將這一方法推廣到滿足Thomas邊界條件的系統(tǒng)中。但關(guān)于非A類形狀放熱反應(yīng)系統(tǒng)的熱爆炸理論研究得還不夠，所做的工作也較少。Anderson和Parkulak[67]測定了由鋁箔包著的PBXC116和PBXC117在一定溫度的熱空氣浴中到發(fā)生熱爆炸的時間及其中心處的溫度歷程。Zinn和Mader[60]測定了RDX、TNT、75/25Cyclotol、50/50 Pentolite的熱爆炸延滯期。定量的、系統(tǒng)的研究始于本世紀50年代末、60年代初。1991年他出版了“熱點火理論”；2000年出版了“Thermal Theory and Explosion and Ignition”。u 在對自熱過程、化學系統(tǒng)的不穩(wěn)定性以及災(zāi)害性控制等方面的實驗研究中，Thomas和Bowes[1112]、 Gray P和Harper[13] (1959)、Merzhanov[14] (1967)等都作了很重要的工作，這些工作驗證和推動了熱爆炸理論的研究和發(fā)展，也為理論與實踐相結(jié)合開辟了道路。其中，前蘇聯(lián)FrankKamenetskii[4]（1939）建立的溫度具有空間分布的熱爆炸理論產(chǎn)生了深遠的影響，直到今天仍為各國科學家所重視。文獻中一般認為，對熱爆炸現(xiàn)象的早期的定性認識可追溯到1884年，當時Van’t Hoff [1]指出了點火與系統(tǒng)的熱失衡有關(guān)?！稛岜ɡ碚摗罚?007級研究生用）（講稿 總學時36，課堂學時26）學時安排：36學時（課堂教學26學時，自學6學時,專題討論及答疑2學時，考試2學時（開卷）） 任務(wù)：（1） 了解熱爆炸理論的研究內(nèi)容，理解熱爆炸定義、熱圖、臨界性和臨界參數(shù)等基本概念，了解熱爆炸機理和發(fā)生的內(nèi)在原因。由于系統(tǒng)能量的突然釋放起因于“熱”，因此稱這類現(xiàn)象稱為熱爆炸。最著名的有Todes、Rice和FrankKamenetskii等人的工作。u Rogers[810]對炸藥的熱分解以及熱爆炸進行了非常有成效的研究, 測得了常用炸藥的部分熱物理、熱化學和化學動力學參數(shù)。該書系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外熱爆炸研究成果。含能材料的熱爆炸實驗研究可追溯到上個世紀，當時只是一種定性的研究。② 圓柱類。④ 有限長圓柱。杜志明[70]還測定了尺寸為1515mm、由鋁箔包著的RDX的熱爆炸延滯期。在實踐中遇到的放熱反應(yīng)系統(tǒng)有可能是非A類形狀的，如有限長圓柱、立方體、圓錐、圓臺、橢球體等。上述幾種方法在數(shù)學處理中都采用了一種近似，即認為熱產(chǎn)生速率不隨溫度的變化而變化，在文獻 [37] 中還都假設(shè)了系統(tǒng)滿足FrankKamenetskii邊界條件。那么由上述各種不同方法得到的熱爆炸臨界參數(shù)的精度有多高呢？這還需要與用數(shù)值解法得到的結(jié)果加以比較來評判。l 1884年, van’t Hoff J H (R) 認為熱爆炸是由于熱失衡引起的, 反應(yīng)所放出的熱與向周圍的熱散失產(chǎn)生不平衡時方可發(fā)生熱自燃。l 1977年, Gray P (E), Sherrington M E (E) 發(fā)表綜性文章。放熱系統(tǒng)的兩個特點： （1）不同化學反應(yīng)機理在系統(tǒng)中同時存在；（當有一個的變化時，系統(tǒng)就由緩慢反應(yīng)（不易覺查的）向加速反應(yīng)變化（快速反應(yīng)、燃燒、點火、爆炸、飛溫、爆轟、人體的高溫癥狀等） （2）放熱反應(yīng)存在從一種機理到另一種機理突然轉(zhuǎn)變的可能性。0 時系統(tǒng)的性質(zhì)，臨界參數(shù)表達式。爆發(fā)點: 體系在熱環(huán)境中，從加熱到爆炸（一定延遲時間）的臨界環(huán)境溫度（非物化常數(shù)）。臨界值: 系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)時對應(yīng)的物理量的數(shù)值臨界參數(shù): 系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)時對應(yīng)的物理量，如臨界溫度、臨界爆炸判據(jù)熱爆炸判據(jù): 衡量放熱反應(yīng)系統(tǒng)在某一條件下能否發(fā)生熱爆炸的準則。邊緣超臨界系統(tǒng)：當大于且對趨于時的系統(tǒng)為邊緣超臨界系統(tǒng)系數(shù)M：式中的比例常數(shù)，與的形式有關(guān)無量綱絕熱溫升： B,系數(shù)： Φ 應(yīng)用領(lǐng)域熱爆炸理論在石油、化工、煤炭、冶金、國防、航空、消防、環(huán)保和力學等領(lǐng)域均有應(yīng)用，還有生物現(xiàn)象。臨界狀態(tài): 滿足