對于阻火器的工作原理,目前主要有兩種觀點:一種認為壁面傳熱作用是阻火器能夠阻火的主要原因,而另一種則認為器壁效應對火焰的熄滅影響很大[21]。
?。?)傳熱作用
阻火器能夠阻止火焰繼續傳播并迫使火焰熄滅的因素之一是傳熱作用。我們知道,阻火器是由許多細小通道或孔隙組成的,當火焰進入這些細小通道后就形成許多細小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大,火焰通過通道壁進行熱交換后,溫度下降,到一定程度時火焰即被熄滅。
?。?)器壁效應
根據燃燒與爆炸連鎖的反應理論,認為燃燒與爆炸現象不是分子間直接作用的結果,而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學反應能等)的激發下,使分子鍵受到破壞,產生具備反應能力的分子(稱為活性分子),這些具有反應能力的分子發生化學反應時,首先分裂為十分活潑而壽命短促的自由基。這樣自由基又消耗又生成如此不斷地進行下去。已知可燃氣體自行燃燒的條件是:新產生的自由基數等于或大于消失的自由基數。當然,自行燃燒與反應系統的條件有關,如溫度、壓力、氣體濃度、容器的大小和材質等。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與反應分子之間碰撞幾率隨之減少,而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加,這樣就促使自由基反應降低,當通道尺寸減小到某一數值時,這種器壁效應造成了火焰不能繼續進行的條件,火焰即被阻止。
不同試驗條件下,火焰淬熄的原因可能不同,但就爆燃火焰在通道中傳播而言,一般認為壁面傳熱是火焰熄滅的主要原因。