众所周知，任何可燃混合气(燃气与空气或其它氧化剂的混合物)的燃烧，必须先着火，而后燃烧。燃气分子与氧化剂分子均匀混合，从开始缓慢氧化反应，温度升高，到发生不稳定的、激烈的氧化反应而引起燃烧的现象，称为燃气的着火。
为使可燃混合气着火，实际中有两种方式：着火或点火。
着火，或称为自然着火，是指由于系统中热量的积聚，使可燃混合物整个容积同时达到并超过某一温度，混合气便自动地，不再需要外界作用地着火，达到燃烧状态。
点火，也称为强制点火，指在较冷的可燃混合气中，用一个不大的点火热源，在某一区域点火，先引起局部着火燃烧，然后燃烧向其它区域传播，最终整个可燃混合气系统都达到着火燃烧。
不论“着火”或“点火”，都是燃烧反应自动加速，由低速的稳定的氧化反应，突然辖变为高速的不稳定的氧化反应的过程。
而燃烧反应自动加速的原因又各不相同。所以，自燃着火过程又有两种类型：支链着火和热力着火。
所谓支链着火，是由于燃烧链锁反应的分支，使活化中心浓度迅速增加，导致反应速度急剧加速；而热力着火，就是指由于系统内热量积聚，引起化学反应速度按阿累尼乌斯指数函数关系迅速猛增。
在实际燃烧过程中，不可能有单纯的支链着火或热力着火，往往是两种同时存在，并相互促进。一般说来，在高温下，热力着火是引起着火的主要因素；而在低温时，支链着火则起主导作用。
自燃着火，不论热自燃或链锁自燃，在工业生产或日常生活中都经常会遇到，它们所起的作用有时是积极的，有时是消极的，如何充分利用或有效制止它们，唯有清楚地理解和掌握着火发生的条件及其影响的因素后，才能办到。所以，研究与分析引起着火的理论与实践的着火理论，是近代燃烧理论与燃烧技术的重要内容。
一、支链着火
链锁自燃理论认为，使燃烧反应自行加速度不一定要依靠热量积累，可以通过链锁的分支，迅速增殂活化中心来达到。
由上节链锁反应的讨论可知，链锁反应的速度受到活化中心浓度的影响。在链锁反应过程中，不但有导致活化中心形成并分支的反应，也有使活性中心销毁．链锁中断的反应。所以，链反应速度是否能得到增长，以致自燃着火，还得取决于两者之间的关系，
在等温条件下，链反应的速度完全由活化中心的浓度变化来确定。
若Wo为外界能量作用而形成原始活化中心的速度，即链形成的速度；
Wl为链锁分枝活化中心增加的速度，它由链增长中最慢的中间基元反应来决定：
W2为链锁中断，活化中心销毁的速度。
而Wl、W2都与活化中心本身浓度成正比。则，等温条件下活化中心的瞬时浓度变化为：
式中 Ca——活化中心的瞬时浓度；
f,g——分别为活化中心增加和销毁的速反常数。它们与链锁反应的条件，如活化能、温度、压力等因素有关。
令ψ=f-g为实际活化中心增长的速度常数，则得：
这里ψCa=W为链锁分枝的实际速度。
将此式积分变换，并考虑在初始条件τ=0时，Ca=0得：
令α为一个活化中心参加的单个链锁环节反应，所生成的最终产物数目。如上述氢的燃烧反应中，一个原子氢参加反应，生成二个水分子，则α=2。
那么，整个分支链锁反应的实际速度，即生成物形成的速度，为：
以上两式可说明，即使在等温条件下，活化中心浓度和分支链锁反应速度两者随时间的变化关系，基本上都是按指数函数关系急剧地增长。具体地说，可能有三种情况：
(1)当f>g，即ψ>0时，
表明，在链锁反应开始的很短时间τi后，反应速度与时间的关系便接近指数函数关系，使反应自动加速，而产生自然着火。
(2)当f=g，ψ=0时
表明，当温度增加到某一数值时，恰好使链的分支速度等于链中断速度。此时，活化中心浓度和化学反应速度均以直线规律随时间逐步增长。
(3)当f<g，ψ<0时，
表明在低温时，由于链的分支速度很缓慢，而中断速度却很快。当时间趋于无限长时，活化中心浓度和反应速度都趋于一个极限值。
客服1