燃烧理论RSYL7气体燃料燃烧ppt课件.ppt

《燃烧理论RSYL7气体燃料燃烧ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章　气体燃料燃烧要求：了解不同射流流动的特征，掌握扩散燃烧与动力燃烧的概念、结构及特性，了解气体燃料燃烧器的工作原理与设计方法。第一节扩散燃烧与动力燃烧扩散燃烧与动力燃烧气体燃料燃烧所需的全部时间通常包括两部分：气体燃料与空气混合所需时间和燃烧反应所需时间。扩散燃烧或扩散火焰动力燃烧或动力火焰扩散－动力燃烧第二节射流流动射流分类根据射流喷嘴：平面射流与圆形射流根据射流结构：直流射流与旋转射流平行射流与相交射流环形射流与同轴射流根据射流环境：自由射流与受限射流根据射流流动：层流射流与湍流射流第二节射流

2、流动一、圆形湍流自由射流第二节射流流动一、圆形湍流自由射流过渡段初始段自模段O－C－O为射流核心，核心区内速度、浓度等与出口处相同，长度约4~5d0x/d0＞8~10，射流的无因次参数分布与x/d0无关。初始段与自模段之间，可忽略。第二节射流流动一、圆形湍流自由射流自模段的特性：第二节射流流动一、圆形湍流自由射流自模段的特性：同样，当喷射流体与周围介质性质不同或温度不同时，自模段的温度场和浓度场也具有相似性，即：第二节射流流动一、圆形湍流自由射流自模段的特性：实际上，b与x成正比：第二节射流流动二、射流

3、的吸卷及吸卷量的计算射流向前运动时，由于横向的速度脉动及粘性，与周围介质产生动量交换，带动周围介质运动，使射流的质量沿流向逐渐增加，这种现象称为射流的吸卷或引射。任意截面及出口截面上射流的质量流量为：第二节射流流动三、其它形式的射流矩形射流2b0矩形射流的扩张角较小，参数沿轴向的变化较慢；矩形射流的吸卷量小于圆形射流的吸卷量。第二节射流流动三、其它形式的射流平行射流射流与外流间的速度梯度减小，混合减缓，射流张角、速度及浓度沿轴向的变化率随之减小。第二节射流流动三、其它形式的射流环状射流第二节射流流动三、

4、其它形式的射流同轴射流第二节射流流动三、其它形式的射流交叉射流第二节射流流动三、其它形式的射流旋转射流第二节射流流动三、其它形式的射流旋转射流－旋流数S＞0.6为强旋流S＜0.6为弱旋流第二节射流流动三、其它形式的射流旋转射流第二节射流流动三、其它形式的射流受限射流第三节扩散火焰结构一、扩散火焰结构层流扩散火焰质量扩散以分子扩散的方式实现扩散火焰湍流扩散火焰质量扩散以气团扩散的方式实现第三节扩散火焰结构一、扩散火焰结构层流扩散火焰火焰面必定在燃料与空气按照化学恰当比混合的位置上：焰面外侧：空气＋燃烧产物

5、焰面内侧：燃料＋燃烧产物焰面：燃料与空气的理论浓度为零第三节扩散火焰结构一、扩散火焰结构湍流扩散火焰第三节扩散火焰结构二、扩散火焰高度湍流扩散火焰（湍流自由射流）确定扩散火焰高度即寻找火焰锋面与轴心线相交的位置。湍流扩散火焰高度与管径成正比，与初始速度无关第三节扩散火焰结构二、扩散火焰高度层流扩散火焰通过动量方程及能量方程求近似解：当管径小于10mm，近似公式：热负荷修正系数第三节扩散火焰结构三、扩散火焰的特点扩散火焰不产生回火，但温度低扩散燃烧容易产生碳氢化合物的热分解人工煤气扩散火焰人工煤气预混火焰

6、第四节预混火焰结构预混火焰一次空气二次空气一次空气不足时，出现内外两个火焰锥面；内、外锥的高度：第四节预混火焰结构预混火焰的特点放热强度大，火焰温度高燃烧室长度短可实现无焰燃烧容易回火火道燃烧室（无焰燃烧）第四节预混火焰结构预混火焰防止回火的措施使预混气体在燃烧室入口处的速度分布均匀。为此可将喷头制成收敛形，且表面光滑。燃烧含有杂物的气体燃料时，应设有清除污垢的装置，避免破坏局部流场。用水冷却燃烧器头部，以便减小该处的火焰传播速度设计时应根据最小热负荷状态来确定喷射速度和孔道直径。第五节引射式大气燃烧器

7、引射式大气燃烧器结构1、调风板2、一次空气口3、引射器喉部4、喷嘴5、火孔燃烧器由两大部分组成：引射器和头部。工作时具有一定压力的气体燃料以一定的速度从喷嘴喷出，进入收缩型吸气管，并借助燃料射流的吸卷作用带入一次空气。燃料与空气在引射器内混合，把动能转变为压力能，然后从头部的火孔流出，并从周围大气中获取二次空气，完成整个燃烧过程。大气燃烧器的一次空气系数通常为0.45~0.75。第五节引射式大气燃烧器引射器工作原理第五节引射式大气燃烧器引射器工作原理克服流动阻力克服热阻获得所要求的流出速度h4的大小决定

8、了混合气体从头部火孔的喷射速度，是引射式大气燃烧器的重要设计参数。h4消耗于三个方面：第五节引射式大气燃烧器引射器工作原理流动阻力火孔阻力系数混气密度火孔出口气流速度火孔流量系数第五节引射式大气燃烧器引射器工作原理热阻温升流出动能第五节引射式大气燃烧器引射器工作原理燃烧器头部的能量损失系数民用燃烧器K1=2.7~2.9第五节引射式大气燃烧器引射器组成与结构参数燃料喷嘴、吸气收缩管、混合管和扩压管。引射器一般由四部分组成:喷嘴流量系数μ=0.