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燃气燃烧方法——扩散式燃烧
燃气燃烧时，一次空气过剩系数α′=0，燃烧所需的氧全部依靠集中作用从四周大气中获得，这种燃烧方法称为集中式燃烧。
　　燃烧火焰，通常指有比拟规章形状的、正在进展燃烧反响的高温混合物所围成的一个区域
　　这样，对于上述两种相像状况，集中率之比

 
 
　　此外，集中到可燃气中的氧使燃气燃烧，若在L1，L2距离内正好燃烧完毕，则在这段距离内的集中率应当和燃气的流量相适应，即两者应成正比，即


 
　　由此可见，层流集中火焰的长度与燃气喷嘴直径平方和燃气的流速成正比，与燃气的分子集中系数成反比。对同一种燃气和同一燃气喷嘴而言，燃气速度越大，火焰就越长。由于vd2反映了燃气的体积流量，故当燃气流量不变时，火焰长度与燃气流速和喷嘴口径无关，而与燃气的分子集中系数成反比，集中系数越小，分子集中越缓慢，则火焰越长。
　　炼焦炉立火道内加热煤气的燃烧，属于强制条件下的同轴流层流集中燃烧，其火焰高度也符合式(5—1)，从燃烧方法动身，改善焦饼高向加热匀称性的主要措施为：废气循环、焦炉煤气贫化、转变煤气和空气出口的中心距以及气流夹角、选取恰当的空气过剩系数等。


　　二、紊流集中火焰
　　在工业上，广泛采纳的集中燃烧是紊流集中燃烧。
　　图3—5—4表示出集中火焰由层流转变为紊流的进展过程。如图，层流集中火焰的焰面边缘光滑、轮廓清楚、外形稳定，随着燃气流速的增加，火焰高度几乎呈线性增高，始终到达最大值。此后，流速增加使火焰顶端开头变得不稳定，并开头抖动。随着流速进一步提高，这种不稳定现象将逐步进展为带有噪音的紊流刷状火焰，它从火焰顶端的某一确定点开头发生层流裂开，并转变为紊流射流。
　　由于紊流集中，燃烧加快，快速地使火焰的高度缩短，同时使由层流火焰裂开转为紊流刷焰的那个裂开点向喷燃器方向移动。当射流速度到达使裂开点非常靠近喷口，即到达充分进展的紊流火焰条件后，速度若进一步提高，火焰的高度以及裂开点高度都不再转变而保持一个定值，但火焰的噪音却会连续增大，火焰的亮度也会连续减弱。最终在某一速度下(该速度取决于可燃气的种类和喷燃器尺寸)，火焰会吹离喷管。集中火焰由层流状态过渡为紊流状态，一般发生在Re数为2000～10000的临界值范围内。



 
图3-5-4 火焰的外形及高度随射流速度增加的连续变化
　　在紊流集中火焰中，无法区分焰面和其它局部，在整个火焰内都进展着燃气和空气的混合、预热和化学反响。这种火焰的外形和长度完全取决于燃气与空气流向的交角和流淌特性。例如，空气沿轴向进入炉膛时，形成一股瘦长的圆锥形火炬；当空气流剧烈旋转时，混合加强，形成一股短而宽的火矩。在工程上可以采纳各种方法来调整和强化紊流集中燃烧过程。如前所述，紊流集中火焰的长度较层流集中火焰为短，其长度L亦可按式(3—5—1)确定，不过此时集中系数