部分預(yù)混可燃?xì)獾幕鹧?編輯修改稿)
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【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 17 對(duì)于這種本生火焰，一般假設(shè)錐體高度為 L，出口半徑為 r，任意在錐面上取微元面，則該微元在高度上的投影為 dL，在徑向投影為 dr。因此： ? ? 21c os, drdldrdldrdltg??? ???c o swU ?12?????????Uwdrdl 上式就是錐體形狀的微分方程，將上式積分就可以得到錐體高度，但是由于沿 r方向的可燃物流速 w與火焰?zhèn)鞑ニ俣?U都是變化的，因此積分困難。所以用這種直管出口本生燈測(cè)定火焰?zhèn)鞑ニ俣缺容^困難。 并且照相得到的是反應(yīng)區(qū)圖像（發(fā)光區(qū)），接近外錐面，計(jì)算得到的火焰速度偏小。所以需要加入氧化鎂等示蹤粒子進(jìn)行測(cè)量，比較復(fù)雜。 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 18 縮口本生燈火焰 這種出口氣流速度均勻（邊界層除外），所以火焰前鋒基本上呈現(xiàn)正錐體狀。此時(shí)只要測(cè)量出口氣流的平均速度 w、錐頂夾角 2a或者測(cè)量可燃物體積流量就可以值及計(jì)算得到火焰?zhèn)鞑ニ俣取? ：體積流量：內(nèi)錐高度：噴口半徑VHRRHRVUawU22s i n????2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 19 顆粒示蹤法測(cè)量火焰?zhèn)鞑ニ俣龋涸诳扇蓟旌蠚庵袚饺胍环N既能發(fā)光、有不參與化學(xué)反應(yīng)的細(xì)小顆粒如氧化鎂、硅油煙霧等，并連續(xù)加一頻閃照射，然后照相，據(jù)此確定氣流的流線譜。根據(jù)示蹤粒子的間歇距離和頻閃速度計(jì)算氣流速度。（美國(guó)Lewis實(shí)驗(yàn)結(jié)果） 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 20 第四節(jié)影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩? 燃料、氧化劑性質(zhì)極其混合比例的影響：不同的燃料具有不同的物理性質(zhì)，因此其火焰?zhèn)鞑ニ俣炔煌? 可燃混合物中燃料的摩爾濃度對(duì)于火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊戄^大。在燃料很貧惑者很富的可燃混合物中，火焰一般不能傳播。亦即火焰?zhèn)鞑ゴ嬖跐舛鹊南】h與濃限，上下限處火焰?zhèn)鞑ニ俣葹榱恪? 在化學(xué)當(dāng)量比下，多數(shù)可燃混合物具有最大的火焰?zhèn)鞑ニ俣?；以空氣作為氧化劑時(shí)，最高火焰?zhèn)鞑ニ俣劝l(fā)生在化學(xué)當(dāng)量比略大的一側(cè)。因此此時(shí)活性中心濃度較大。 可燃物性質(zhì)影響 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 21 壓力的影響：實(shí)驗(yàn)證明，壓力對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懕容^復(fù)雜。一般認(rèn)為火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c壓力之間存在以下關(guān)系： ? ? 為反應(yīng)級(jí)數(shù)npU n ,22?? 因此，當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)小于 2時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S著壓力的升高而降低；當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)等于2時(shí)，壓力沒(méi)有影響；當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)小于 2時(shí)，壓力降低，火焰?zhèn)鞑ニ俣纫步档汀? 壓力的影響 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 22 可燃混合物濃度與壓力影響火焰?zhèn)鞑? 973項(xiàng)目子課題“大空間著火蔓延機(jī)理” 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 23 可燃物初始溫度的影響 初始溫度影響：初始溫度提高，預(yù)熱時(shí)間縮短，燃燒區(qū)反應(yīng)溫度提高，反應(yīng)加快，因此火焰?zhèn)鞑ニ俣忍岣摺? 所以工程中利用預(yù)熱空氣與燃?xì)獾姆椒▉?lái)提高燃燒效率 。 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 24 惰性氣體的影響 惰性氣體的影響：惰性氣體的加入相當(dāng)于降低了氧的含量，因此反應(yīng)速度降低、火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档停徊⒖s小了可燃極限。 工程中經(jīng)常采用純氧、富氧燃燒方式來(lái)提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?。 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 25 系統(tǒng)冷卻的影響 冷卻的影響：對(duì)系統(tǒng)冷卻將降低火焰?zhèn)鞑ニ俣取? 例如管內(nèi)燃燒，直徑越小，相對(duì)冷卻面積就越大，當(dāng)直徑小于某一數(shù)值時(shí)，火焰將不能在管內(nèi)傳播，該直徑稱(chēng)為火焰?zhèn)鞑サ呐R界直徑（熄滅直徑）。 當(dāng)管徑增大到一定程度時(shí)，散熱的影響可以忽略，此時(shí)測(cè)量得到的火焰前鋒速度就是正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣取? 工程中，煙氣取樣管為了保證煙氣成分穩(wěn)定都采用細(xì)管，就是考慮了熄滅直徑；如果管徑較大，就需要考慮強(qiáng)制冷卻。 Testo煙氣分析儀 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 26 第五節(jié) 預(yù)混可燃?xì)庵谢鹧娴姆€(wěn)定性 實(shí)際燃燒設(shè)備中，可燃混合物著火之后要保證燃燒穩(wěn)定地持續(xù)下去，既不能回火，也不能脫火，因此有必要了解火焰穩(wěn)定的條件。 燃?xì)庠铑^ 燃?xì)鉄? 2021/6/16 河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 27 一維火焰穩(wěn)定條件 （ a）當(dāng)氣流速度 w小于火焰?zhèn)鞑ニ俣?U的時(shí)候，火焰
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