1.定义

火焰传播速度是指火焰前锋沿其法线方向相对于未燃可燃混合气的推进速度。燃烧速率是单位火焰前峰面积在单位时间内所燃烧的混合气数量。火焰传播速度表征了进行燃烧过程的火焰前锋在空间的移动速度，是研究火焰稳定性与燃烧过程的重要数据之一。火焰传播速度有层流火焰传播速度与紊流火焰传播速度，可燃混合气的层流火焰传播速度是很低的，汽油混合气的层流火焰速度为0.377m/s，甲醇的为0.523m/s，天然气为0.373m/s，而在发动机气缸内的状态下，混合气的正常紊流火焰传播速度可达50～80m/s。火焰传播速度与燃烧速率的关系见式（8-5）。

U_n=U_Tr_o（kg/m²·s） （8-5）

式中 r_o——混合气密度。

火焰前峰上的放热速度

式中 H_m——混合气热值；

F——火焰传播途径上燃烧时截面积。

由上式不难看出，甲醇的火焰传播速度高，燃烧速率也就大，燃烧放热速度快，等容度增加，最终甲醇的热效率较汽油提高。为了强化发动机提高发动机的升功率，就必须提高发动机的转速，缩短燃烧时间，其前提条件是提高火焰的传播速度，从此角度分析甲醇比汽油更有利。

(www.daowen.com)

图8-1 不同紊流下的火焰前锋

a)弱紊流 b）强紊流

2.影响因素

影响火焰传播速度的因素有可燃混合气本身的性质、压力、温度、过量空气系数、可燃混合气流动状况（层流或紊流）以及周围散热条件等。当压力和温度升高、或流动状况为紊流时，都有助于提高火焰传播速度。图8-1为在不同紊流作用下的火焰前锋面。图8-2为混合气浓度与火焰传播速度的关系，混合气过浓或过稀火焰传播速度都较低，当过量空气系数在0.85～0.95时火焰传播速度最高，当发动机燃烧此混合气时，发动机有最大功率，此混合气被称为功率混合气。

需要特别说明的是甲醇的火焰传播速度高于汽油的火焰传播速度，而天然气的火焰传播速度低于汽油，对实际应用中所产生的影响是汽油发动机燃用天然气时，点火提前角度需要增大，否则燃烧将出现滞后，一般增大8℃A～10℃A，而汽油发动机燃用甲醇时是不需要增大点火提前角度的。

图8-2 混合气浓度与火焰传播速度的关系