此外，在4.3kpa時火焰若即若離,保持其它狀態(tài)不變,燃燒半小時和燃燒1分鐘后座鍋，兩種不同情況也能得到類似結(jié)論——離焰邊界的火焰變得穩(wěn)定，總會存在一處，該處氣流速度和火焰?zhèn)鞑ニ俣冉葡嗤?/p>

　　按照此實驗方法驗證回火火焰機理，會發(fā)現(xiàn)，當氣流速度曲線與火焰?zhèn)鞑ニ俣惹€相割時，會發(fā)生熄火噪音等回火傾向。

　　火焰基底平衡理論

　　空燃混合物從火孔噴出燃燒，只要預(yù)混的混合物在著火極限內(nèi)，就會在火孔壁的上方形成內(nèi)，外雙圓錐的火焰結(jié)構(gòu)，稱之為外焰和內(nèi)焰，內(nèi)外焰面邊界稱之為火焰基底。

　　如圖所示;在火焰基底處，必然存在兩個速度。焰面法線方向的氣流速度U1和此處的火焰?zhèn)鞑ニ俣萐1，兩個速度方向截然相反。

　　大量實驗發(fā)現(xiàn)，要想使火焰穩(wěn)定燃燒在某一空間位置，必須有穩(wěn)定的火焰基底，如果要想有穩(wěn)定的火焰基底，則必須使火焰基底處U1與該處的火焰?zhèn)鞑ニ俣萐1相等。

　　當兩個速度不匹配的時候，就會出現(xiàn)火焰的不穩(wěn)定。當出口流速小于火焰的傳播速度，就會出現(xiàn)回火傾向，甚至自然回火。

　　出口流速大于火焰的傳播速度時，火焰則會離焰，甚至脫火。兩個速度的匹配，就是我們追求的最佳效果。

　　在熱力學(xué)上，這種速度不平衡的問題，歸根到底是熱平衡的問題，也就是說在火焰焰面上可燃混合物燃燒釋熱率對于整個火焰熱焓變化率以及向火孔壁與周圍環(huán)境之間的熱平衡問題。

　　為保持兩個速度的平衡，必須以一定量的燃氣和空氣混合物以固定的速率連續(xù)供應(yīng)。以保持釋熱量，焓變化量，孔壁散熱量之間的精確平衡，任何不平衡都會導(dǎo)致火焰的不穩(wěn)定。如果靠近火孔口的火焰基底能持續(xù)自行著火燃燒，整個火焰錐就能持續(xù)燃燒，火焰基底熱平衡的程度決定著火焰的穩(wěn)定程度。

　　要使火焰基底的焰面穩(wěn)定，就要滿足：

　　Q1=Q2+Q3

　　Q1：火焰基底焰面上混合物燃燒所釋放的熱量

　　Q2：混合物通過焰面的焓變

　　Q3：火焰向周圍環(huán)境和火孔壁散失的熱量

　　用火焰基底熱平衡可以解釋圖二的實驗結(jié)果。

　　如圖二a)，火焰處于穩(wěn)定燃燒狀態(tài)，隨著燃氣壓力的增大，氣流速度明顯增大，氣流速度曲線斜率增加，此瞬間，火焰熱平衡狀態(tài)被打破。只有火焰基底上升到b)處才能重新平衡。這是因為混合物從火孔噴出的速度增加，焰面上氣流方向速度隨之增加，由于噴出速度增加，火焰基底距離火孔口距離增大，孔壁散熱量減小，又由于噴出速度增加，單位時間，單位面積焰面釋熱量增加，導(dǎo)致通過焰面的焓變增加。

　　后兩種因素有利于火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊脑黾樱@樣氣流速度增加到b)時，就可在b)處重新找到U1=S1的平衡位置，火焰重新駐定。繼續(xù)增大壓力，找不到穩(wěn)定的火焰基底，也就是說熱平衡被打破的時候，脫火就產(chǎn)生了。

　　基底平衡理論也可以解釋不同狀態(tài)下的回火：

　　熱態(tài)時，由于燃燒溫度的增加，熱焓增加，熱平衡被打破?；鼗饍A向增加?；鹂卓讖皆龃髸r，氣流噴出距離縮短，火焰基底靠近火孔上表面，孔壁的散熱增加，熱平衡被打破，回火傾向增加。

　　火焰基底平衡理論在燃具研發(fā)過程中的指導(dǎo)意義

　　火焰基底平衡理論能很好的解釋火焰燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象。開發(fā)過程中一個很常見的誤區(qū)就是，只考慮調(diào)整氣流速度，而忽略甚至不清楚，在調(diào)整氣流速度的同時，也改變到了燃燒速度。這兩個速度必須通盤考慮。

　　當出現(xiàn)二者速度不均衡時，可利用流體力學(xué)和熱力學(xué)去分析匹配。如果流速過高造成脫火時，同時不允許減少流量，可在流動方向放置金屬環(huán)或細鐵絲等，使局部氣流速度減小，火焰在金屬環(huán)或細鐵絲處實現(xiàn)基底平衡，穩(wěn)定燃燒。

　　為形成穩(wěn)定的火焰基底，可使用明火穩(wěn)焰，小孔穩(wěn)焰。也可在主火孔的側(cè)方，上方或者下方形成一些出口流速較小的穩(wěn)定的輔助火焰，通常稱之為穩(wěn)焰槽穩(wěn)焰。

　　除此種方法之外，也可采用鈍體穩(wěn)焰，燃燒器壁面設(shè)置凹槽或者沉孔穩(wěn)焰，其工作原理都是形成熱氣回流，增加燃燒器壁面摩擦，形成局部的U1=V1的火焰基底。

　　基于以上介紹，可以得出兩個結(jié)論：

　　第一，火焰穩(wěn)定性取決于是否有穩(wěn)定的火焰基底，穩(wěn)定的火焰基底實質(zhì)是氣流速度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊钠胶?，更是火焰基底熱量，能量的平衡?/p>

　　第二，利用火焰基底理論指導(dǎo)解決研發(fā)過程中的火焰不穩(wěn)定現(xiàn)象，但需通盤考慮兩個速度的變化。