分析解决火焰稳定性的有效尝试.pdf

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1、民用燃气具在燃烧过程中，衡量燃烧效果的优劣除了热能利用率，废气排放量等性能外，火焰的稳定性也是非常关键的一个指标。稳定的燃烧可以给用户带来安全舒适的烹饪体验，反之则容易带来不便甚至是安全隐患。本文从理论源头进行分析，探讨民用燃具开发过程中出现火焰稳定性方面的理论原因，对大气式预混火焰出现的不稳定状况进行列举。利用火焰基底平衡理论深入分析，并据此理论探讨消除火焰不稳定的解决方案，做为日后开发过程中参考依据。分析解决火焰稳定性的有效尝试■孟德奇对于家用燃气灶来说，更多发生回火。(和气源有关)线f至少四点

2、)。用热线风速仪的还是采用大气式燃烧，也就是2、离焰则和回火的表现因素测定内外焰面边界气流速度U，气预混燃烧．产生预混(部分)火刚好相反流速度u1=UxSna，a为法线夹角。焰正常的燃烧应该是火孔上方·火焰传播速度越慢．越容易(很多初学者容易犯此错误把的火焰驻定在某个位置上，形成离焰如：天然气更容易离焰实际测得的火焰气流速度当作了稳定火焰。任何形式的回火、回·燃烧器冷态时．火孔壁越法线气流速度此情况只存在火火倾向、离焰、脱火、黄焰等都冷．越容易离焰、脱火。焰焰尖)。属于火焰不稳定的状况，属火焰·火孔

3、材料导热性能越好越不稳定范畴。容易离焰、脱火。火焰不稳定性在燃具上的表·火孔孔径越小．越容易离现焰脱火。在燃气具设计开发过程中，·一次空气系数越大，越容易会经常出现：离焰脱火。(和气源有关)1、回火倾向容易出现在以下·贫氧燃烧时，吸入燃烧器的几种情况：空气含氧量不降一些惰性气体·预混燃烧中燃气的火焰传播如氮气二氧化碳含量增加会图一：气流速度在靠近火孔速度越快，越容易回火如人工助长离焰．脱火趋势。内壁，按照速度梯度理论，该处燃气，CP值较高．容易回火。通过实验研究得出的印证气流速度近似为0。·同比条件

4、下，燃具的热态容实验条件：液化石油气，一本生灯火焰高度法：易回火即燃气一空气混合物喷出款普通燃烧器，无内环火。火盖利用高度尺测得火焰内锥高火孔前温度越高，越容易回火。火孔向上(便于实验测量)，共度h．喷管出口半径r为已知管直径·火孔孔径越大．越容易发生30个火孔火孔直径26mm．喷的一半。燃气流量Lg通过湿式流回火。嘴直径0．85．热负荷经测量为量计获得，一次空气系数则需要·火孔材料导热性能越差，越252kW。通过头部取样，通过色谱分析计容易发生回火。实验方法：压力调整到额算后获得，利用一次空气系数

5、可·火孔出口流速分布不均匀．定压力．不座锅．并调整风门开以算得空气流量La。特别是出现逆向涡流时只要有度．使火焰稳定燃烧。根据离开火焰传播速度31如下式：一处流速小于该处的火焰传播速火孑L内壁的不同距离测试火焰传—r、—LfILnu，

6、＼——————=——————————一度，就会发生回火。播速度。火焰传播速度按本生灯＼二——／，一ll丁／丁＼_、I、，／1—II1·一次空气系数越大，越容易高度法测得．并连接绘制平滑曲●璜代蠢申Http：／／www．xdjd．cn57■行A业大G视Y野ASHlYE按

7、以上方法分别在不同压2kpa时，火焰燃烧稳定，燃烧噪音在一处，该处气流速度和火焰传力状态下测试火焰传播速度和气也不大。在压力从2～32kpa调节播速度近似相同。流速度注意在此过程中风门开过程中火焰明显拉长，燃烧噪按照此实验方法验证回火火度维持不动。分别在压力2kPa／音变大火焰又重新稳定在离火焰机理，会发现，当气流速度曲32kpa／57kpa时定气流速度和火孔壁更远点的上方。线与火焰传播速度曲线相割时，焰传播速度。但从3．2kpa到57kPa压力调会发生熄火噪音等回火倾向。图二：U1为气流速度，S1

8、为节的过程中火焰继续拉长，并火焰基底平衡理论火焰传播速度。根据离开孔壁的随着压力的增大火焰开始出现空燃混合物从火孔喷出燃距离不同，分别测定两个速度。了部分离焰一一脱火，到5．7kPa烧只要预混的混合物在着火极时已经出现了完全脱火。(在限内．就会在火孔壁的上方形成5．7kPa时，为了测试火焰传播速内．外双圆锥的火焰结构，称之度，需要在单个火孔处用打火机为外焰和内焰，内外焰面边界称持续稳焰)。之为火焰基底。为了得出实验本质，维持如图所示：在火焰基底处．此时的状态，并用一根短细铁丝必然存在两个速度。焰面法

9、线方(06mm)用镊子固定，放置向的气流速度u1和此处的火焰传在火孔壁的表面，此时出乎意料播速度，两个速度方向截然相的发现这个被细铁丝阻挡的火及。孔，原本脱火的状态竟然被生生大量实验发现要想使火焰的拉回来，火焰燃烧比较稳定。稳定燃烧在某一空间位置必须此时再测试速度参数。(如图有稳定的火焰基底，如果要想有三)稳定的火焰基底则必须使火焰基底处u1与该处的火焰传播速度S1相等。当两个速度不匹配的时候．刑>就会出现火焰的不稳定。当出口流速小于火焰的传播速度，就会离开火孔壁间距