第二讲油燃烧的基本原理.ppt

第二讲油燃烧的基本原理
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5．实质
液体→气体→燃烧
燃料蒸汽+氧化剂+适宜的温度或能量
6．关键性性因素
液体→蒸发成气体
过程→气体燃烧过
程 锅炉中 液雾燃
烧
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5．Kf 烃类 数量级 10—2 cm2/s
图2—8 t ms 
6．结论 dw增加一倍，
燃烧时间增加4倍
Kf ↑ dw 时间 ↓
表2—2
图2—8 十六烷 C16H34
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图2—9
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§2—4 流动条件下液滴的蒸发与燃烧
一、流动的影响
1．在不同的运动速度下火焰的形状（图2—10）速度很高时，火焰会熄灭。
2．其它影响因素：减小液滴直径，降低氧浓度，降低火焰周围气体温度，同样会发生上述过程。
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第十五页，本课件共有40页
二、球对称折算薄膜理论
1．现象：蒸发燃烧为卵形
二维轴对称
2．折算薄膜理论
（1）二维轴对称简化为球对称导热与扩散问题
（2）第一步，不考虑蒸发与燃烧，只存在对流放热，对流放热看成固体球的导热。（2—93）式
第二步，不考虑对流，只考虑液滴球内导热与扩散，从而求出蒸发与燃烧损失。（2—105）
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3．计算结论：
蒸发速度
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§2—5 高温壁面上的的滴燃烧
1．燃烧室中发生液滴与壁面碰撞且发生燃烧。
2．影响蒸发与燃烧的主要因素，壁面温度
图2—12 dw=
液滴与壁面温度关系
a、b、c、d等为实验点，而不是过程曲线。
3．图2—12各过程物理特性
液膜蒸发区；沸腾蒸发区；过渡区；球形蒸发区
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§2—6 液体燃烧的雾化
一、意义
液体直径↓ 蒸发速度↑ 燃烧速度↑
dw=1mm 煤油1s。 50μm
1cm3雾化成1mm，表面积60cm2， 50μm 表面积1200cm2
雾化质量的优劣直接影响燃烧。
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二、常用雾化装置
雾化器 喷咀
1．直流型喷咀：压力雾化 5~500μm
结构简单，布置方便。
实心园锥液膜，破裂雾化 图a
2．离心式喷咀
3000~ 离心力甩出，雾化角大。
3．气动喷咀：空气雾化
4．旋转喷咀：离心雾化
5．撞击式喷咀：燃料和氧化剂撞击。图e
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三、液雾炬的形成
1．粘性力 表面张力，惯性力，外界空气阻力
2．空气阻力的作用应大于粘性力和表面张力，使粗颗粒细化。
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四、图2—16
1．喷射压差很小，重力和表面张力取主导作用，。
2．喷射压差 ↑ 光滑层流状态，扭曲与振动，轴对称，波长λ＜πd 液柱不破碎
3．Λ= 破碎液滴 dw=
4．喷射压差↑↑ 波纹流 振幅↑
5．△P↑↑↑ 液流内部激烈搅动 相对速度↑ 气动压力摩擦效应↑ 撕成细颗料 喷雾流
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五、喷射系数
Uf 取主导作用
Je＞400 喷雾流
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§2—7 液雾炬特性
一、特性说明雾化的质量
包括空间形状 液滴分布 尺寸及分布特性
二、空间形状
1．液雾炬锥角
雾化角Qe↑ 喷射量不变 雾化与混合质量将提高。
2．迎风阻力↑ 喷射距离↓
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3．
L 喷孔长度 Re 油在喷孔内的Re值
4．长度
不考虑气流运动（通常如此）
mm
μ= t ms
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三、液滴分布
1．图2—18
中间较多，向外逐渐减少，但更趋均匀
2．园锥形
3．与质量分布有关的常数
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4．截面流量
5．液滴直径（平均值）
算术平均
体积平均
表面积平均
质量平均
比表面积
主要的采用比表面平均直径 .