消防燃燒學(xué)第7章射流混合過程-wenkub
2023-05-22 07:48:10 本頁面
【正文】 （ 1） 動力燃燒 （動力學(xué)因素控制，預(yù)混燃燒、爆 炸）： ?混 ?熱 +?化 （ 2） 擴(kuò)散燃燒 （受流動、擴(kuò)散和物理混合因素控 制，液體燃料滴 /蠟燭 /碳粒的燃燒）： ?混 ?熱 +?化 （ 3） 中間燃燒 ：介乎兩者之間 6 第三篇 燃燒基本原理 燃燒狀態(tài) 燃燒分類 與時間的關(guān)系 穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài) 與空間的關(guān)系 一維、二維和三維 初始反應(yīng)物的混合狀態(tài) 預(yù)混燃燒和非預(yù)混燃燒 氣體流動狀態(tài) 層流、紊流 和過渡燃燒 按反應(yīng)物物態(tài) 均相和異相燃燒 燃燒波的速度 緩燃（亞音速波）、爆震（超音速波） 按燃料 氣體、液體和固體燃料燃燒 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 （二）其他分類 7 主要內(nèi)容 ? 射流混合過程 ? 燃燒反應(yīng)速度和反應(yīng)機(jī)理 ? 著火過程 ? 燃燒傳播過程 ? 異相燃燒 ? 火焰的結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定 8 第七章 射流混合過程 ?實際意義 ① 物理因素在整個燃燒過程起著更為重要的作用；例如有焰燃燒 。1 回顧 ? 第一篇：燃料 ? 介紹了燃料的基本性質(zhì)、分類，以及成分表示方法，不同的成分表示方法的換算 ? 第二篇：燃燒計算 ? 燃料燃燒時的空氣需要量，產(chǎn)物生成量的計算方法（化學(xué)反應(yīng)方程式的質(zhì)量比、系數(shù)比） ? 燃燒溫度，發(fā)熱溫度的近似求解過程（內(nèi)插值近似法） ? 氣體分析方程、空氣消耗系數(shù)和熱損失的產(chǎn)物成分計算方法 以燃燒的結(jié)果作為研究對象，沒有考慮燃燒是如何進(jìn)行的 2 第三篇 燃燒基本原理 3 第三篇 燃燒基本原理 一、燃燒的定義 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 燃燒過程：從混合（擴(kuò)散）到燃燒反應(yīng)完成的整個過程 所謂燃燒，通常伴有放熱、火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙現(xiàn)象 ,是可燃物與氧化劑作用發(fā)生的氧化反應(yīng)。 ② 射流是大多數(shù)工程燃燒混合的主要方式：除固體燃料有時以塊狀進(jìn)行燃燒外 ， 其它燃料和氧化劑都是以射流形式送入燃燒空間的 。其燃燒裝置稱為大氣燒嘴，例如家用煤氣灶。 靜止氣體中的自由射流 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 μ= 1/2μm y y 自模段： 軸向流速都呈正態(tài)相似分布； x/d0＞ 810 過渡段： 射流截面上軸向速度分布不斷變化直至成為正態(tài)相似分布 13 167。 其中 me為卷吸量； mx為 x截面處射流的總質(zhì)量流量； m0為射流的初始質(zhì)量流量。 同向平行流中的自由射流 噴入同向平行氣流中的射流 ， 分單股平行射流和多股平行射流 。 同向平行流中的自由射流 Squire和 Trouncer從理論上分析了平行流中自由射流的有關(guān)特性 ， 提出射流出口附近混合區(qū)中軸向速度的分布公式： 其中： r1和 r2—— 混合區(qū)的內(nèi) 、 外半徑 ， u0和 us—— 射流初速度和外圍流的速度 0 21( 1 c o s )2 suu rru rr?? ??? ?《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 三、速度分布 20 根據(jù)軸向速度分布式和Alpinieri的實驗數(shù)據(jù) (λ1)繪出了平行流中射流軸向速度衰減圖 ， 圖中 λ=us/u0由圖可看出 ， 當(dāng) λ由 0或 1時 ， 射流核越來越大 ， 軸心速度衰減變慢 ?射流特性的影響因素 167。 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 射流的半速線隨流速比的變化 22 167。 交叉射流 一 、 定義及應(yīng)用情況 以某一角度與主流相交的射流 。 交叉射流 彎曲射流大致可分為三段： Ⅰ 為射流核 OB ， 比自由射流顯著縮短 ， 且向下游歪斜； Ⅱ 為顯著彎曲段射流剖面迅速變形； Ⅲ 旋渦擴(kuò)展段 ， 射流轉(zhuǎn)到主流方向 。 穿透深度 （ y/d） 與 λ呈反比 ， 歸納為下列穿透深度的經(jīng)驗公式： 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 正交射流的穿透深度 27 167。 因此 ， 對環(huán)狀射流和同心射流來說 ， 噴嘴的幾何形狀 ， 對鄰近噴嘴的射流狀態(tài)有較大影響 。 從圖中可以看出 ，當(dāng)環(huán)狀射流的速度很小 ， 例如λ= ， 一直到 4d0距離內(nèi) ，中心射流的軸心速度
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