液体燃料的燃烧资料教学内容.ppt

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1、液体燃料的燃烧资料第一节液体燃料的燃烧特点二、液体燃料燃烧形式分类根据液体燃料蒸发与汽化的特点，分为液面燃烧灯芯燃烧蒸发燃烧雾化燃烧三、液面燃烧1.燃烧过程：液面燃烧是直接在液体燃料表面上发生的燃烧。液体燃料容器热源或火源液体表面辐射和对流受热蒸发液面上方的燃料蒸汽增加可燃混合气一定浓度周围空气燃烧着火温度受热2第一节液体燃料的燃烧过程2.特点燃烧状况不好，将导致燃料严重热分解重质燃料未燃烧污染、冒黑烟火灾油罐火灾、海面浮油火灾等工程燃烧中不宜采用该燃烧方式四、灯芯燃烧灯芯吸附燃油灯芯表面燃烧燃烧功率小、适用于家庭、小规模燃烧器（煤油

2、灯、煤油炉）容器蒸汽3五、蒸发燃烧1.类似于气体燃料燃烧：燃料蒸发－－象气体燃料燃烧2.过程液体燃料管道蒸汽气体燃烧高温烟气管道3.适用燃料：粘度不太大沸点不太高轻质液体燃料在工程中有一定应用蒸发放热加热4六、雾化燃烧－－重点1.过程：雾化器破碎小液滴悬浮边蒸发边燃烧液体燃烧速度加快2.关键问题：－－雾化（1）雾化方式：据液体燃料的蒸发性定（2）易蒸发的液体－－汽化器汽油不易蒸发的液体－－喷嘴雾化柴油燃料的蒸发表面积增加上千倍5六、雾化燃烧－－重点喉部流速大进气管小雾滴吸入汽油高速气流冲散油股边蒸发边流动混合良好燃烧室燃烧（3）汽化器

3、原理图6六、雾化燃烧－－重点燃油和空气分别进入燃烧室（类似扩散燃烧），边混合边燃烧（3）喷嘴雾化－－难蒸发难蒸发液体燃料的物理性能差别很大。例如轻柴油、煤油的粘度不太大，较易雾化，雾化装置简单。属优质燃料，移动式发动机(例如柴油机、燃气轮机等)。重油和渣油是石油炼制过程中的残余物，粘度大、杂质多，常温为固态，先预热，雾化难，雾化装置复杂，用于工业窑炉和锅炉等固定式燃烧设备油雾边缘易混合中心难混合通过喷嘴使油雾化，油的颗粒不均匀，从几到500。大颗粒容易产生大的烟粒与焦粒。油颗粒燃烬时间与颗粒直径平方成正比。73.雾化质量（1）雾化

4、良好越细油滴越多总面积越大（2）雾化质量差：不利于燃烧点火困难－－航空发动机热解、积炭、火焰长浓度场不均－－不稳定燃烧雾化质量差－－无法正常燃烧（3）雾化不是越细越好：穿透力小－油雾密集在喷嘴附近－局部富油－浓度场不均－雾化消耗能量大－不经济（4）理想的雾化质量油滴的平均直径小、分布好、有利于蒸发、也有利于形成良好的浓度场有利于气相燃烧蒸发越快8第二节液体燃料的雾化一、雾化机理、过程和方法雾化过程是由于液体受到的外力（气动力、惯性力）和自身内力（粘性力、表面张力）相互作用的结果。外力大时油颗粒破碎，平衡时液体颗粒停止雾化。9一、雾化机

5、理、过程和方法雾化过程：（1）液体从喷嘴流出形成薄膜或股流（2）由于液体紊流、空气对液体薄膜的作用，液体表面发生弯曲波动（扰动、空气外力）（3）在空气压力作用下，产生薄膜（下游越薄）（4）由于表面张力作用，薄膜分裂成颗粒、小液滴（5）颗粒继续破裂（6）颗粒互相碰撞可能聚合10一、雾化机理、过程和方法雾化方法（能量来源）1.气体介质雾化：由雾化剂介质（空气、蒸汽、氧气、煤气）的能量提供外力。气力雾化过程中使用高速气流来雾化相对低速的液体燃料，当在气间形成液膜越薄，雾化效果越好。雾化介质一般是压缩空气和蒸汽，从雾化角度，两种气体无明显区别

6、。从燃烧效率的角度，空气优于蒸汽。2.压力式（机械式）雾化：依靠液体的压力高速喷入空气中或以旋流方式使液体加强搅动，使液体雾化。11二、油雾炬的特性参数油雾炬——油雾化后形成颗粒群的轨迹轮廓（1）油粒直径直径不均匀，有直径分布，最大直径，平均直径dm中间直径法（d50）是一个假定液滴的直径，即液雾中大于或小于这一直径的两部分液滴的总质量相等。索太尔平均直径法（dSMD）设在特定的液滴群中的滴数为N0，且所有液滴的直径都等于dSMD，而这些液滴的总体积与总面积之比正好等于实际液滴群的总体积与总面积之比。12二、油雾炬的特性参数（2）雾化

7、角出口雾化角在喷嘴出口处作雾化炬外边界的切线所得到的锥角。条件雾化角以喷嘴出口中心为圆心，以设定长度L为半径画的圆弧与雾化炬边界相交，圆心与两交点连线的夹角大——火焰张角大，火焰短粗小——火焰张角小，火焰细长当喷嘴直径和喷射压力增加时，喷雾炬的雾化角增加，这是由于较大的雷诺数在紧靠喷口附近的下游处引起了较大的湍流度的缘故。13二、油雾炬的特性参数（3）燃料的流量密度分布单位时间内通过与燃料喷射方向相垂直的单位截面上燃油质量沿半径的分布规律。14二、油雾炬的特性参数（4）喷雾射程喷嘴水平喷射时，油雾液滴丧失水平方向动能的行程。不同

8、直径油粒的射程也不同。射程取决于轴向速度和颗粒度。射程的大小影响火焰长度。15（5）雾化均匀度积分表示法将大于某一直径d的所有液滴的质量占全部液滴质量的百分数表示成液滴直径的函数。微分表示法将直径在d和d＋Δd之间的所有