CN112347690B - 一种可燃气体最小点火能分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可燃气体最小点火能分析方法，包括步骤一、建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型；二、分析可燃气体最小点火能模型中的参数；三、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径；四、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数；五、获得可燃气体最小点火能的计算模型。本发明方法步骤简单，设计合理，基于火焰扩散边界层理论和燃料本身性质，结合物理化学基础建立最小点火能的计算模型，能够有效分析可燃气体最小点火能，并分析了模型参数对可燃气最小点火能的影响规律，分析效果显著，为气体燃爆性能的检测奠定基础，便于推广。
Description
技术领域
本发明属于气体燃爆性能检测技术领域，具体涉及一种可燃气体最小点火能分析方法。
背景技术
点火源的能量大小是判定可燃气能否发生爆炸的重要条件之一，与爆炸极限和氧含量具有相同分量，而且点火源的作用是气体爆炸事故的最直接原因。但现行的气体爆炸监测技术主要聚焦于爆炸极限与含氧量，与点火源相关的仅仅是防摩擦、控静电、禁明火等片面措施。
含氧量充分的密闭空间内，满足爆炸极限的可燃气需要在足够能量的点火源诱导下，才能发生爆炸，一般将恰好能够诱导可燃气发生爆炸的点火能量称为最小点火能。从热化学角度考虑，密闭空间内可燃气爆炸是物质与能量伴随着火焰动态扩散的热力学过程。反应初期，一方面可燃气需要从外界接收能量来补足反应所需的活化能，另一方面火焰扩散本身存在能耗。因此，火焰必须通过外加能量诱导才能渡过此阶段，实际上最小点火能是恰好能够帮助火焰渡过此阶段的能量值。
现有技术中，学者们惯于将点火能量作为影响因子，分析其对其它爆炸参数的影响，却缺乏最基础的可燃气体最小点火能分析方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可燃气体最小点火能分析方法，其步骤简单，设计合理，基于火焰扩散边界层理论和燃料本身性质，结合物理化学基础建立最小点火能的计算模型，能够有效分析可燃气体最小点火能，并分析了模型参数对可燃气最小点火能的影响规律，分析效果显著，为气体燃爆性能的检测奠定基础，便于推广。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可燃气体最小点火能分析方法，包括以下步骤：
步骤一、建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型；
步骤二、分析可燃气体最小点火能模型中的参数；
步骤三、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径；
步骤四、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数；
步骤五、获得可燃气体最小点火能的计算模型。
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤一中所述建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型的具体过程包括：
步骤101、根据盖斯定律获得火焰层上层粒子放热量EF＝ΔCFQFV，其中，ΔCF为火焰层间反应物浓度变化量，QF为反应物燃烧热，V为火焰层体积；
步骤102、根据傅里叶定律获得火焰层上层粒子散热量
其中，λ为导热系数，S为火焰层间粒子热交换面积，ΔT为火焰层间温度差，δ为火焰层厚度，τ为单层火焰扩散所需时间；
步骤103、根据火焰上下层围成的环形边界区域，以中间层作为热传导的交互面，得到边界层体积
边界层间粒子热交换面积
其中，r为环形边界区域的内径，即火焰半径；δ为环形宽度，即火焰层厚度；
步骤104、根据公式ΔE＝EF-ES，整理得到火焰上层对下层的能量补充
步骤105、分析在火焰诱导期内，对ΔE起主要影响作用的参数，整理获得ΔE的函数关系式
A＝kπ2QF；B＝λπτΔT
其中，f(r)表示ΔE的关于r的一元四次函数，k为常数。
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤一中所述建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型过程中还包括对函数关系式f(r)进行数学分析，所述对函数关系式f(r)进行数学分析的具体过程包括：
步骤1051、对f(r)进行一阶求导，得到f(r)的一阶导数
步骤1052、对f(r)进行二阶求导，得到f(r)的二阶导数
步骤1053、分别计算在r＝0处，f(r)、f'(r)和f”(r)的函数值，得到
步骤1054、分别计算f(r)＝0时，δ的临界值δ1，f'(r)＝0时，δ的临界值δ2，f”(r)＝0时，δ的临界值δ3，得到
步骤1055、分析δ1、δ2和δ3在数轴上的关系；
步骤1056、通过数形结合和单调性分析方法，分析δ取值落于不同区间的情况下，f(r)的曲线走势。
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤二中所述可燃气体最小点火能模型中的参数包括步骤105中所述的参数A和参数B，所述参数A中包含两个未知参数k和QF，其中，k为单次火焰扩散过程中ΔCF与V的比例系数；所述参数B包含三个未知参数λ、τ和ΔT。
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤二中可燃气体最小点火能模型中参数A的具体分析过程包括：
步骤A1、当可燃气体为一种可燃气时，
单次火焰扩散的
其中，c为燃料粒子初始物质的量浓度，Vt为爆炸区域的总体积；
步骤A2、当可燃气体为m种可燃气时，单次火焰扩散的EF为
其中，ci为第i种燃料粒子初始物质的量浓度，
为第i种燃料粒子的燃烧热；
步骤A3、当可燃气体为m种可燃气时，单次火焰扩散过程中的参数
其中，
为k的平均值，
为QF的平均值；
步骤A4、当可燃气体为m种可燃气时，
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤二中可燃气体最小点火能模型中参数B的具体分析过程包括：
步骤B1、采用加权平均数估算m种可燃气体混合爆炸时参数λ的值
其中，
为λ的平均值，λi为第i种可燃气的导热系数，λa为空气的导热系数，wi为第i种可燃气的体积分数，wa为空气的体积分数，Mi为第i种可燃气的分子量，Ma为空气的分子量；
步骤B2、根据火焰传播速率v与火焰层厚度δ，计算单次火焰扩散所需的时间参数τ，
步骤B3、根据爆炸压力-时间曲线获取τ时间内的压力增量Δp，再由气体状态方程计算温度增量ΔT，
其中，ct为气体分子总物质的量，R为气体状态常数；
步骤B4、当可燃气体为m种可燃气时，
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤三中所述分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径的过程包括采用曲线描点法，求得方程f(r1)＝0的唯一正解，即临界火焰半径r1。
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤四中所述分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数的过程包括根据临界火焰层n与临界火焰半径r1的相互对应关系，得到
上述的一种可燃气体最小点火能分析方法，步骤五中所述可燃气体最小点火能E0的计算模型为
将步骤105中获得的ΔE的函数关系式f(r)代入可燃气体最小点火能E0的计算模型，E0为数列{an}的前n项和Sn，数列{an}为：
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明方法步骤简单，设计合理，基于火焰扩散边界层理论和燃料本身性质，结合物理化学基础建立最小点火能的计算模型，能够有效分析可燃气体最小点火能，并分析了模型参数对可燃气最小点火能的影响规律，分析效果显著，为气体燃爆性能的检测奠定基础，便于推广。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明火焰半径为r的边界层剖面示意图；
图3为本发明临界δ值的数轴关系图；
图4为本发明不同δ取值对应的f(r)曲线走势图；
图5为本发明可燃气最小点火能的计算模型图；
图6为本发明高速摄像环境下的20L球型密闭爆炸实验系统组成图；
图7为本发明9.5％CH4爆炸火焰传播实验图；
图8为本发明9.5％CH4水平方向与竖直方向火焰传播速率曲线图；
图9为本发明0～100ms的9.5％CH4爆炸压力-时间曲线图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的可燃气体最小点火能分析方法，包括以下步骤：
步骤一、建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型；
步骤二、分析可燃气体最小点火能模型中的参数；
步骤三、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径；
步骤四、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数；
步骤五、获得可燃气体最小点火能的计算模型。
本实施例中，步骤一中所述建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型的具体过程包括：
步骤101、根据盖斯定律获得火焰层上层粒子放热量EF＝ΔCFQFV，其中，ΔCF为火焰层间反应物浓度变化量，QF为反应物燃烧热，V为火焰层体积；
具体的，火焰扩散过程中，粒子主要通过化学反应放出热量。
步骤102、根据傅里叶定律获得火焰层上层粒子散热量
其中，λ为导热系数，S为火焰层间粒子热交换面积，ΔT为火焰层间温度差，δ为火焰层厚度，τ为单层火焰扩散所需时间；
具体的，火焰上下层之间，粒子主要通过热传导的方式散出热量，假设火焰诱导期内温度线性分布，火焰层间温度差与火焰层厚度线性相关。
步骤103、根据火焰上下层围成的环形边界区域，以中间层作为热传导的交互面，得到边界层体积
边界层间粒子热交换面积
其中，r为环形边界区域的内径，即火焰半径；δ为环形宽度，即火焰层厚度；
具体的，火焰半径为r的边界层剖面示意图如图2所示。
步骤104、根据公式ΔE＝EF-ES，整理得到火焰上层对下层的能量补充
具体的，火焰扩散看作能量自火焰中心向外逐层推移的过程，火焰上层对火焰下层的能量补充ΔE是上层粒子放热量与散热量的差值，在点火初期的一段时间内，ΔE<0，此时火焰需要外加能量才能向外扩散，该时期称为火焰诱导期；火焰扩散至某一层后，ΔE>0，此后火焰能够自发向外扩散，该时期称为爆炸扩散期。火焰诱导期与爆炸扩散期的分界层称为临界火焰层，对应的火焰半径称为临界火焰半径。
步骤105、分析在火焰诱导期内，对ΔE起主要影响作用的参数，整理获得ΔE的函数关系式
A＝kπ2QF；B＝λπτΔT
其中，f(r)表示ΔE的关于r的一元四次函数，k为常数。
具体的，步骤104式中QF和λ是反映物质与外界热交互能力的参数，对于物质种类确定的可燃气体而言，QF始终为常数，且火焰诱导期通常很短，仅占整个爆炸过程的4％～5％，温度变化量在100K以内，对λ的影响可以忽略不计，因此，QF和λ在火焰诱导期内为常数，ΔE是ΔCF、ΔT、r、δ和τ的函数。在火焰诱导期内火焰层薄厚是均匀的，火焰层间温度差与火焰层厚度线性相关，单位时间内火焰均匀扩散的厚度为常数的情况下，对于任意给定的δ，ΔT和τ为常数，即在火焰诱导期内，给定δ时，ΔE是ΔCF和r的函数，ΔCF主要与火焰层间消耗的反应粒子数有关，在反应粒子数与火焰层体积线性相关的情况下，ΔCF与V线性相关，
本实施例中，步骤一中所述建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型过程中还包括对函数关系式f(r)进行数学分析，所述对函数关系式f(r)进行数学分析的具体过程包括：
步骤1051、对f(r)进行一阶求导，得到f(r)的一阶导数
步骤1052、对f(r)进行二阶求导，得到f(r)的二阶导数
步骤1053、分别计算在r＝0处，f(r)、f'(r)和f”(r)的函数值，得到
步骤1054、分别计算f(r)＝0时，δ的临界值δ1，f'(r)＝0时，δ的临界值δ2，f”(r)＝0时，δ的临界值δ3，得到
步骤1055、分析δ1、δ2和δ3在数轴上的关系；
具体的，δ1、δ2和δ3在数轴上的关系如图3所示。
步骤1056、通过数形结合和单调性分析方法，分析δ取值落于不同区间的情况下，f(r)的曲线走势。
具体的，不同δ取值对应的f(r)曲线走势如图4所示，可以看出，在区间(0,+∞)内，当且仅当δ取值落在区间IV时f(r)恒正，否则，无论δ取何值，总是存在一个r1∈(0,+∞)，使得f(r)在区间(0,r1)内取值为负，且在区间(r1,+∞)内取值为正。
在可燃气爆炸过程中，火焰总是连续传播的，火焰层厚度δ应当是一个趋于正无穷小的实数值，δ一般落在区间I内，故总存在一个临界火焰半径r1，使得火焰半径在达到r1之前，ΔE总是小于零，即每一次火焰扩散都需要消耗一定的能量；直到经过临界火焰层后，火焰半径超过r1，此时ΔE开始大于零，即每一次火焰扩散反而会为体系补充一定的能量，此后火焰将持续向外扩散，直到体系内的燃料消耗殆尽。显然，基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型是与之契合的。
本实施例中，步骤二中所述可燃气体最小点火能模型中的参数包括步骤105中所述的参数A和参数B，所述参数A中包含两个未知参数k和QF，其中，k为单次火焰扩散过程中ΔCF与V的比例系数；所述参数B包含三个未知参数λ、τ和ΔT。
本实施例中，步骤二中可燃气体最小点火能模型中参数A的具体分析过程包括：
步骤A1、当可燃气体为一种可燃气时，
单次火焰扩散的
其中，c为燃料粒子初始物质的量浓度，Vt为爆炸区域的总体积；
具体的，在火焰诱导期内粒子均匀分布，反应粒子数与火焰层体积线性相关的情况下，每一个火焰层中燃料粒子物质的量浓度均为燃料粒子初始物质的量浓度。
步骤A2、当可燃气体为m种可燃气时，单次火焰扩散的EF为
其中，ci为第i种燃料粒子初始物质的量浓度，QFi为第i种燃料粒子的燃烧热；
步骤A3、当可燃气体为m种可燃气时，单次火焰扩散过程中的参数
其中，
为k的平均值，
为QF的平均值；
步骤A4、当可燃气体为m种可燃气时，
本实施例中，步骤二中可燃气体最小点火能模型中参数B的具体分析过程包括：
步骤B1、采用加权平均数估算m种可燃气体混合爆炸时参数λ的值
其中，
为λ的平均值，λi为第i种可燃气的导热系数，λa为空气的导热系数，wi为第i种可燃气的体积分数，wa为空气的体积分数，Mi为第i种可燃气的分子量，Ma为空气的分子量；
步骤B2、根据火焰传播速率v与火焰层厚度δ，计算单次火焰扩散所需的时间参数τ，
步骤B3、根据爆炸压力-时间曲线获取τ时间内的压力增量Δp，再由气体状态方程计算温度增量ΔT，
其中，ct为气体分子总物质的量，R为气体状态常数；
步骤B4、当可燃气体为m种可燃气时，
本实施例中，步骤三中所述分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径的过程包括采用曲线描点法，求得方程f(r1)＝0的唯一正解，即临界火焰半径r1。
具体的，f(r)在(0,+∞)内有且仅有一个零点，即方程f(r1)＝0有且仅有一个正解，该解即为临界火焰半径。
本实施例中，步骤四中所述分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数的过程包括根据临界火焰层n与临界火焰半径r1的相互对应关系，得到
具体的，r1不总是能被δ整除，故会产生误差ξ，其大小与选取的火焰层厚度δ有关，
和δ的值越小，ξ越小。
本实施例中，步骤五中所述可燃气体最小点火能E0的计算模型为
将步骤105中获得的ΔE的函数关系式f(r)代入可燃气体最小点火能E0的计算模型，E0为数列{an}的前n项和Sn，数列{an}为：
具体的，求取临界火焰层数n与每一层的能量补充ΔE后，对前n层的能量补充进行求和，即可得到可燃气最小点火能的预测值E0，基于火焰扩散边界层理论计算可燃气最小点火能的计算模型如图5所示。
为了验证本发明基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型的可靠性，进行了实验验证。
实验系统如图6所示，主要包括爆炸反应系统、单色仪、示波器、数据采集系统和高速摄像机。爆炸反应系统由20L球罐、配气系统、电子点火系统、数据采集系统和计算机组成。实验气体可根据分压法在配气系统中配制，准确度为0.1％。配制好气体后，打开循环泵300s，以保证混合气体的均匀性。电子点火系统由安装在球罐中心的一对探头和高压脉冲发生器组成。通过改变高压脉冲发生器的电容来控制点火能量，将位于视窗中心垂直于点火器的光纤探头连接到单色仪和示波器上，获得火焰发射光谱数据。点火后，球罐中爆炸火焰的光信号通过光纤传输到单色仪。然后，特定波长的单色光再次传输到数据采集系统，最后由示波器记录其电压波形。点火同时启动高速摄像机，实时捕捉可燃气爆炸过程中的火焰传播实况。
实验工况为：初始温度为18～22℃，初始压力为0.101MPa，湿度为45％～50％RH，搅拌时间为300s，最大数据采集时间为2000ms，响应时间为0.2ms。
以9.5％CH4为例，根据图5的计算模型，计算CH4最小点火能的理论值。首先，根据火焰传播实况对v的值进行实验。
本实验系统的可视化窗口为一个110mm的圆形，点火装置位于圆心处，坐标为X-257、Y-239。当可燃气爆炸后火焰迅速向四周传播，传至窗口边缘时，右端点坐标为X-56、Y-239，即火焰向右传播了201个单位，对应的窗口半径为55mm，即火焰传播一个单位所经过的距离为0.273mm。同时，高速相机的拍摄间隔为0.2ms，每10张图片截取一张进行计算，即可得到不同阶段的火焰传播速率。
高速相机捕捉到的火焰传播实验图如图7所示，图片的截取时间依次为2ms、4ms、6ms、……、24ms。据此计算水平方向与竖直方向的火焰传播速率，并得到相关的v–τ曲线如图8所示。可以看出，无论是水平方向还是竖直方向，当火焰传播速率趋于稳定后，基本浮动于上部线(2.0475m/s)与下部线(1.911m/s)之间，且上部线的数据占比略高于下部线。因此，取略高于中间值1.97925m/s的2m/s作为平均线，并将火焰诱导期内v的取值确定为2m/s。
然后，根据爆炸压力-时间曲线分析Δp的值，由于火焰诱导期通常很短，仅占整个爆炸过程的4％～5％，因此，截取0-100ms的曲线进行分析，0-100ms的曲线如图9所示。
图9(a)所示，本实验装置环境下可燃气爆炸将经历电弧持续期、火焰诱导期和爆炸扩散期三个阶段。其中电弧持续期是点火系统为确保能量的稳定性所设定的延迟时间，即实际点火过程中经过电弧持续期后，点火能量才开始作用于可燃气，同时，爆炸压力开始上升。另外，由于火焰诱导期内温度线性分布，故以压力开始骤增的时间点区分火焰诱导期与爆炸扩散期。截取火焰诱导期的p–τ曲线如图9(b)所示，该阶段爆炸压力与时间的关系是近线性的，且整个时期的压力增量为9KPa，故将本装置环境下压力增量的最小单位(1KPa)作为火焰诱导期内Δp的值。
最后，通过查阅资料了解到CH4的燃烧热为802.4352kJ/mol，CH4的导热系数为0.03W/(m·K)，空气的导热系数为0.0233W/(m·K)。结合图5计算9.5％CH4的其它模型参数：Vt为20L，c为0.00424mol/L，A为1678980155J/m6，λ为0.0237W/(m·K)，ΔT为2.694K，δ为0.32mm，τ为0.16ms，B为3.20934E-05J/m，r1为11.92mm，n为37，E0为0.294mJ，τ0为5.92ms。其中，c根据
计算得到，式中，w为可燃气体积分数，Vm为气体摩尔体积，取22.4L/mol；δ通过从大到小逐渐逼近的方法选取，对模型进行多次重复运算，直至近3次计算的E0偏差在1％以内，则认为当前δ值为本模型下CH4爆炸的火焰层厚度。
现行的文献资料显示，CH4的最小点火能为0.3mJ，与本模型的计算值相差0.006mJ，相对误差(ζ)为2％。为进一步验证本模型的可靠性，采取相同的分析思路，计算了10种常见可燃气的最小点火能，结果如表1至表3所示。
表1常见可燃气模型参数A的计算结果
表2常见可燃气模型参数B的计算结果
表3常见可燃气最小点火能的计算结果
结果显示，本分明的可燃气体最小点火能的计算模型在计算可燃气最小点火能时具有95％以上的可靠度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型；
步骤二、分析可燃气体最小点火能模型中的参数；
步骤三、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径；
步骤四、分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数；
步骤五、获得可燃气体最小点火能的计算模型；
步骤一中所述建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型的具体过程包括：
步骤101、根据盖斯定律获得火焰层上层粒子放热量EF＝ΔCFQFV，其中，ΔCF为火焰层间反应物浓度变化量，QF为反应物燃烧热，V为火焰层体积；
步骤102、根据傅里叶定律获得火焰层上层粒子散热量
其中，λ为导热系数，S为火焰层间粒子热交换面积，ΔT为火焰层间温度差，δ为火焰层厚度，τ为单层火焰扩散所需时间；
步骤103、根据火焰上下层围成的环形边界区域，以中间层作为热传导的交互面，得到边界层体积
边界层间粒子热交换面积
其中，r为环形边界区域的内径，即火焰半径；δ为环形宽度，即火焰层厚度；
步骤104、根据公式ΔE＝EF-ES，整理得到火焰上层对下层的能量补充
步骤105、分析在火焰诱导期内，对ΔE起主要影响作用的参数，整理获得ΔE的函数关系式
A＝kπ2QF；B＝λπτΔT
其中，f(r)表示ΔE的关于r的一元四次函数，k为常数。
2.按照权利要求1所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤一中所述建立基于火焰扩散边界层理论的可燃气体最小点火能模型过程中还包括对函数关系式f(r)进行数学分析，所述对函数关系式f(r)进行数学分析的具体过程包括：
步骤1051、对f(r)进行一阶求导，得到f(r)的一阶导数
步骤1052、对f(r)进行二阶求导，得到f(r)的二阶导数
步骤1053、分别计算在r＝0处，f(r)、f'(r)和f”(r)的函数值，得到
步骤1054、分别计算f(r)＝0时，δ的临界值δ1，f'(r)＝0时，δ的临界值δ2，f”(r)＝0时，δ的临界值δ3，得到
步骤1055、分析δ1、δ2和δ3在数轴上的关系；
步骤1056、通过数形结合和单调性分析方法，分析δ取值落于不同区间的情况下，f(r)的曲线走势。
3.按照权利要求1所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤二中所述可燃气体最小点火能模型中的参数包括步骤105中所述的参数A和参数B，所述参数A中包含两个未知参数k和QF，其中，k为单次火焰扩散过程中ΔCF与V的比例系数；所述参数B包含三个未知参数λ、τ和ΔT。
4.按照权利要求3所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤二中可燃气体最小点火能模型中参数A的具体分析过程包括：
步骤A1、当可燃气体为一种可燃气时，
单次火焰扩散的
其中，c为燃料粒子初始物质的量浓度，Vt为爆炸区域的总体积；
步骤A2、当可燃气体为m种可燃气时，单次火焰扩散的EF为
其中，ci为第i种燃料粒子初始物质的量浓度，
为第i种燃料粒子的燃烧热；
步骤A3、当可燃气体为m种可燃气时，单次火焰扩散过程中的参数
其中，
为k的平均值，
为QF的平均值；
步骤A4、当可燃气体为m种可燃气时，
5.按照权利要求3所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤二中可燃气体最小点火能模型中参数B的具体分析过程包括：
步骤B1、采用加权平均数估算m种可燃气体混合爆炸时参数λ的值
其中，
为λ的平均值，λi为第i种可燃气的导热系数，λa为空气的导热系数，wi为第i种可燃气的体积分数，wa为空气的体积分数，Mi为第i种可燃气的分子量，Ma为空气的分子量；
步骤B2、根据火焰传播速率v与火焰层厚度δ，计算单次火焰扩散所需的时间参数τ，
步骤B3、根据爆炸压力-时间曲线获取τ时间内的压力增量Δp，再由气体状态方程计算温度增量ΔT，
其中，ct为气体分子总物质的量，R为气体状态常数；
步骤B4、当可燃气体为m种可燃气时，
6.按照权利要求2所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤三中所述分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰半径的过程包括采用曲线描点法，求得方程f(r1)＝0的唯一正解，即临界火焰半径r1。
7.按照权利要求6所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤四中所述分析可燃气体最小点火能模型中的临界火焰层数的过程包括根据临界火焰层n与临界火焰半径r1的相互对应关系，得到
8.按照权利要求2所述的一种可燃气体最小点火能分析方法，其特征在于，步骤五中所述可燃气体最小点火能E0的计算模型为
将步骤105中获得的ΔE的函数关系式f(r)代入可燃气体最小点火能E0的计算模型，E0为数列{an}的前n项和Sn，数列{an}为：
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