消防燃燒學(xué)第7章射流混合過程(編輯修改稿)
2025-06-16 07:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2—— 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(shí)驗(yàn)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。 同向平行流中的自由射流 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 （ 1） 流速比 0su u? ?21 167。 同向平行流中的自由射流 射流的半速線（ 表示射流的擴(kuò)散情況 ） 隨流速比的變化情況 。從圖中可以看出 ，當(dāng) λ1時 ， 射流張角和射流擴(kuò)展率隨 λ增大而減小 。 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 射流的半速線隨流速比的變化 22 167。 同向平行流中的自由射流 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 軸線濃度衰減圖 ， 射流特征量應(yīng)當(dāng)是比值ρsus/ρ0u0 的函數(shù) （ 2） 密度 （ ρ0≠ρs ） Alpinieri在研究 λ1的情形時 ， 得到一個重要結(jié)論：射流特性不僅與速度比有關(guān) ， 而且與密度比有關(guān) ， 當(dāng)兩者的密度比相差較大時 ， 密度差引起軸線上的濃度有顯著衰減 ， 以致于對速度比的變化不甚敏感 。 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 ， H CO2和空氣的密度分別為：、 ， 為 。 23 第一節(jié) 靜止氣體中的自由射流 第七章 射流混合過程 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 第二節(jié) 同向平行流中的自由射流 第三節(jié) 交叉射流 第四節(jié) 環(huán)狀射流和同心射流 第五節(jié) 旋轉(zhuǎn)射流 24 167。 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 。 工業(yè)燃燒裝置中 ， 經(jīng)常采用交叉射流 ， 以實(shí)現(xiàn)以下功能： 強(qiáng)化燃燒或降溫 ， 例如向火焰中噴射二次助燃空氣 。 二 、 流場結(jié)構(gòu) ?正交射流 噴孔中心線與壁面交叉角為 90℃ ， 主流沿 x方向流動 。 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 25 167。 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 。 Os為 um聯(lián)結(jié)線 ，Oc為幾何中心線 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 圓孔射流橫穿主流時的彎曲變形 26 167。 交叉射流 絕對穿透深度： 橫穿主流的射流彎曲到和主流方向接近平行時 ， 彎曲軸線離開噴射口的垂直距離 。 相對穿透深度： 絕對穿透深度與噴嘴直徑 d0之比稱為相對穿透深度 。 穿透深度 （ y/d） 與 λ呈反比 ， 歸納為下列穿透深度的經(jīng)驗(yàn)公式： 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 正交射流的穿透深度 27 167。 交叉射流 ?斜交射流 為了助燃或降溫 ， 有時需要二次空氣斜穿過主流 ， 即 噴孔中心線與壁面交叉角大于或小于 90℃ 。 彎曲變形規(guī)律： 穿透深度隨流速比 (α =u0/v0)的增大而增大 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 射流軸線隨交角和流速比的變化 28 第一節(jié) 靜止氣體中的自由射流 第七章 射流混合過程 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 第二節(jié) 同向平行流中的自由射流 第三節(jié) 交叉射流 第四節(jié) 環(huán)狀射流和同心射流 第五節(jié) 旋轉(zhuǎn)射流 29 167。 環(huán)狀射流和同心射流 一 、 流場結(jié)構(gòu)： （ 1） 充分發(fā)展區(qū) 流動情況與軸對稱圓形射流相似； （ 2） 但在噴嘴附近 環(huán)狀射流中心形成低壓回流區(qū)；在同心射流交界面上 ， 由于中央噴管有一定壁厚 ， 也會形成回流區(qū) 。 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 。 回流區(qū)一般用于改善火焰的穩(wěn)定性 。 《 工程燃燒學(xué) 》 第七章 30 二、外圍環(huán)狀射流與中心射流的相互影響 167。 環(huán)狀射流和同
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