層流預(yù)混火焰?zhèn)鞑pt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 15:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反應(yīng)區(qū)的平均溫度來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率： 解：由簡化的預(yù)混層流火焰理論可知： 。在簡化 ）， 溫度在火焰內(nèi)隨 2 2 6 0 , 3 0 0 ,b ad uT T K T K= = = x假設(shè) 軸成線性變化。 ,1 ( 0 ) 0 .0 6 0 1 5 / 2 0 .0 3 0 12f f uww= + = =o f uww2 ,1 [ 0 . 2 3 3 1 ( 1 ) 0 ] 0 . 1 0 9 52= + =[ ][ ] [ ]22 39。3 8 239。 ,( ) ( ) ( )Ofr f r Od C HR R k C H OdtwwkTMMr= = = 假設(shè)燃?xì)庵袥]有氧氣或者燃料，可得出氧氣和燃料的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為： 其中 ，化學(xué)恰當(dāng)比的丙烷 空氣混合物空燃比 A/F為 。 化學(xué)反應(yīng)速率： 式中 k m o lkT m sk m o lms39。 9 0 . 7 539 5 0 . 7 531 5 0 9 8 14 .8 3 6 * 1 0 e x p( ) ( )1 5 0 9 8 14 .8 3 6 * 1 0 e x p( ) 9 .5 5 * 1 0 ( )1770===3101325 0 . 1 9 9 7 /( / ) ( 8 3 1 5 / 2 9 ) 1 7 7 0urP k g mR M Tr = = =RRkm ol s mkg s m5 1 .75 0 .1 1 .6533 01 95 10 ( 97 ) ( ) ( )44 32 9 / 9 * 44 107 .3 /= ?= = = /auERA將上述的 和 是平均化學(xué)反應(yīng)速率。 a是熱擴(kuò)散系數(shù)。熱擴(kuò)散系數(shù) 式中 RR可表示為 ()()T upTDCTlr=( )1 12802 buT T T K= + =520 . 0 8 0 9 5 . 8 9 1 0 /1 . 1 6 1 1 8 6TD m s= = ?180。5____1 / 2 1 / 2,5. 89 * 10 * 10 7. 3[ 2 ( ) ] [ 2 * ] 0. 42 5 / 42 .5 /1 * 1. 1615 .6 25 1TLf u uDS R R m s c m sw r= = = =+把平均溫度定義為整個火焰厚度內(nèi)的平均溫度，因?yàn)闊醾鲗?dǎo)不僅僅發(fā)生在反應(yīng)區(qū)，而是在整個火焰區(qū)內(nèi)都存在，因此 TD RR的值代入層流火焰速度公式得： 提 綱 : 影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩? (層流火焰?zhèn)鞑ニ俣葦?shù)據(jù) ) 基本概念 一維層流預(yù)混火焰?zhèn)鞑ツＰ? 火焰厚度 火焰穩(wěn)定 決定層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊闹饕蛩厥腔鞖獾?化學(xué)反應(yīng)速率 和 熱擴(kuò)散系數(shù) 。所以凡是影響化學(xué)反應(yīng)速率和熱擴(kuò)散系數(shù)的物理化學(xué)參數(shù)均會影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣取? 167。 影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩? 化學(xué)參數(shù)的影響 (1) 混合比（混氣成分）的影響 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣入S燃料 —氧化劑配比而變化，主要是由于溫度隨混合比的變化所引起的。對于碳?xì)浠衔锶剂?，?化學(xué)恰當(dāng)比或者燃料稍富的混氣中，火焰?zhèn)鞑ニ俣冗_(dá)到最大 。 一般認(rèn)為，火焰溫度最高的混合物其火焰速度也最大。在很貧或很富的混氣中，由于燃料或氧化劑太少，反應(yīng)生熱太少，而實(shí)際燃燒裝置不可能是絕熱的，故難以維持火焰?zhèn)鞑ケ匦璧臒崃糠e累，所以火焰不能在其中傳播。也就是說， 火焰?zhèn)鞑ビ袧舛鹊纳舷孪蕖? 164。 達(dá)到濃度極限時火焰?zhèn)鞑ニ俣仁欠駷榱悖? (2)混氣性質(zhì)的影響： 導(dǎo)溫系數(shù)增加，活化能減少或火焰溫度增加時，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃蟆? 氧濃度增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃蟆? 幾種典型燃料的均勻混氣的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣纫娤马摗? 幾種燃料均勻混氣的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣? 燃 料 氧化劑 SL （ cm/s) 著火極限余氣系數(shù) α 貧油 富油 汽油 空氣 45 煤油 空氣 36 甲烷 CH4 空氣 37 乙炔 C2H2 空氣 135 氫 H2 空氣 250 氫 H2 氧氣 1200 — — Metghalchi和 Keck通過實(shí)驗(yàn)決定了各種燃料 空氣混合物在內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中典型的溫度和壓力下的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?,給出如下經(jīng)驗(yàn)公式 : 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扔?jì)算公式 以及式中 a t mPKTKT r e fr e fuu 1。298。350 , ???22, )( MMr e fL BBS ?? ????? )/()/(, r e fr e fuur e fLL PPTTSS ?式中
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