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工程燃燒學(xué)1緒論(參考版)

2025-01-16 00:32本頁(yè)面
  

【正文】 下午 6時(shí) 27分 45秒 下午 6時(shí) 27分 18:27: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. 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( 6) 當(dāng)前工程燃燒研究和燃燒技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)主要有哪些 ? 思考題 ? 靜夜四無(wú)鄰,荒居舊業(yè)貧。 ( 2) 何為燃燒 ? 主要包括哪些物理 、 化學(xué)現(xiàn)象 ? ( 3) 各舉一例 , 介紹擴(kuò)散火焰和預(yù)混火焰 。 這些問(wèn)題都與鍋爐內(nèi)部 氣體的流動(dòng)、燃料的燃燒、熱量的傳遞 這三種基本現(xiàn)象密切相關(guān),可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬來(lái)解決。 工程 燃燒的研究及發(fā)展 School of Energy and Power Engineering 工程 燃燒的研究及發(fā)展 School of Energy and Power Engineering 工程 燃燒的研究及發(fā)展 School of Energy and Power Engineering 20世紀(jì) 90年代以來(lái) ,大型商用模擬計(jì)算程序 Star- CD、 KIVA、 Fluent等, 推動(dòng)了燃燒及排放控制理論的進(jìn)一步發(fā)展。 — 紅外測(cè)溫系統(tǒng)可獲取火焰溫度分布 , 根據(jù)光譜信息檢測(cè)缸內(nèi) NO濃度 。 — 利用高速攝影和紋影技術(shù)能測(cè)量出火焰發(fā)展和火焰面形狀 , 采用兩色法能獲得清晰的火焰圖像 。 School of Energy and Power Engineering — 采用粒子圖像測(cè)速 (PIV)、 粒子跟蹤測(cè)速 (PTV)技術(shù)和激光多普勒(LDV)技術(shù)準(zhǔn)確測(cè)量缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 工程 燃燒的研究及發(fā)展 School of Energy and Power Engineering 17世紀(jì)以后 ,工業(yè)的發(fā)展,特別是冶金和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,使得火的使用范圍和規(guī)模擴(kuò)大; 18世紀(jì)中葉 ,俄國(guó)科學(xué)家羅蒙諾索夫和法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫提出了可燃物質(zhì)氧化的學(xué)說(shuō),真正揭開(kāi)了火的秘密; 19世紀(jì) ,熱力學(xué)和熱化學(xué)的發(fā)展,把燃燒過(guò)程作為熱力學(xué)平衡體系,研究了燃燒反應(yīng)熱、絕熱火焰溫度、燃燒產(chǎn)物平衡成分等概念和計(jì)算方法,建立了 燃燒熱力學(xué) ; 20世紀(jì)初 ,美國(guó)化學(xué)家路易斯和俄國(guó)科學(xué)家謝苗諾夫等研究了燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理,發(fā)展了 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 的鏈?zhǔn)綑C(jī)理; 國(guó)外 : 工程 燃燒的研究及發(fā)展 1900s1930s,開(kāi)始建立了研究燃燒動(dòng)態(tài)過(guò)程的理論,提出了 火焰物理 的一些基本概念,如最小點(diǎn)火能、火焰?zhèn)鞑サ雀拍?; School of Energy and Power Engineering 1930s1950s,逐步從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和傳熱、傳質(zhì)相互作用的觀點(diǎn)建立了 著火、火焰?zhèn)鞑ズ屯牧魅紵囊?guī)律 ; 1950s1960s,馮卡門(mén)首先提出用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)來(lái)研究燃燒基本現(xiàn)象,逐漸發(fā)展成 反應(yīng)流體力學(xué) ; 1970s,英國(guó)的斯帕爾丁等人較為系統(tǒng)的把計(jì)算流體力學(xué)用于燃燒的研究,建立了 燃燒的物理模型和數(shù)值計(jì)算方法 ,定量的預(yù)測(cè)燃燒過(guò)程和燃燒設(shè)備的性能。 我國(guó): 50萬(wàn)年前,北京人開(kāi)始使用火; 人類(lèi) 經(jīng)歷制陶時(shí)期(距今 10000年)、青銅時(shí)期(公元前 2023年)、鐵器時(shí)期,都與火有著密切的聯(lián)系; 漢代已 開(kāi)始用煤; 魏晉 時(shí)期已 用煤冶鐵; 1800年前已有使用石油的記載; 1000多年前發(fā)明了火藥。 ( 3)燃燒過(guò)程的監(jiān)測(cè)、診斷與控制。 工程 燃燒的研究及發(fā)展 ( 2)燃料的合理利用 School of Energy and Power Engineering 工程 燃燒的研究及發(fā)展 — 工業(yè)鍋爐采用爐拱優(yōu)化設(shè)計(jì) :合理組合使用前 、 后拱 , 顯著增強(qiáng)爐內(nèi)氣流的擾動(dòng)和混合 , 使燃料及時(shí)著火并充分燃盡 , 顯著提高燃燒效率; — 無(wú)焰燃燒和連續(xù)空氣分級(jí)燃燒的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù) :保證高效 、 穩(wěn)定運(yùn)行的前提下 , 有效降低 NOx、 CO和未燃 CxHy的排放 。 School of Energy and Power Engineering 工程燃燒設(shè)備的基本性能要求 工程燃燒研究與燃燒技術(shù)發(fā)展要解決的主要問(wèn)題: 進(jìn)一步提高燃燒效率以及進(jìn)一步降低燃燒過(guò)程中污染物的生成與排放量 。 燃燒設(shè)備運(yùn)行安全性以及能否長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的指標(biāo) , 影響因素主要有爐膛或燃燒室的燃燒熱強(qiáng)度 、 燃燒過(guò)程的組織 、 火焰或高溫?zé)煔獾臏囟确植?、高溫元件的冷卻保護(hù) 、 燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性等 。 燃燒器是組織合理燃燒 、 維持穩(wěn)定燃燒的關(guān)鍵設(shè)備 , 決定燃燒室的性能 。 工程燃燒設(shè)備的基本性能要求 School of Energy and Power Engineering ( 3) 燃燒穩(wěn)定性好 :反映燃燒過(guò)程組織合理性和燃燒設(shè)備運(yùn)行可靠性的指標(biāo) 。 表示燃料燃燒的完全程度,反映燃燒設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性。 指標(biāo)有容積熱強(qiáng)度(單位爐膛容積在單位時(shí)間內(nèi)燃燒燃料所釋放出來(lái)的熱量)和面積熱強(qiáng)度(單位爐膛橫截面積在單位時(shí)間內(nèi)燃燒燃料所釋放出來(lái)的熱量)。 霧狀油滴經(jīng)蒸發(fā) 、 擴(kuò)散與空氣混合 (利用化油器或電噴和進(jìn)氣管 )而流入氣缸 , 直至壓縮行程之末 ,再點(diǎn)火燃燒 ; — 柴油機(jī)中柴油經(jīng)噴油嘴噴人燃燒室 , 與高溫 、 高壓空氣混合并發(fā)生燃燒 。 內(nèi)燃機(jī)中可燃混合氣的形成方法不同 , 燃燒過(guò)程也不同 。 按照燃料的著火方式不同 , 內(nèi)燃機(jī)可分為外源點(diǎn)火式 (火花點(diǎn)火式 )和自燃發(fā)火式 (壓燃式 )兩種 。 — 推動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng) , 進(jìn)而通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn) , 將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩 , 通過(guò)曲軸向外輸出 。 工程燃燒與燃燒設(shè)備 School of Energy and Power Engineering 四 、 內(nèi)燃機(jī) — 通過(guò)燃料在氣缸中燃燒產(chǎn)生高溫燃?xì)?, 依靠燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)將燃料燃燒時(shí)釋放的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的活塞式動(dòng)力機(jī)械 ; — 熱效率最高的一種熱機(jī) ; — 核心部件為圓筒型氣缸 , 內(nèi)臵一可作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞 , 活塞頂部與氣缸蓋間的小空間構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)燃燒室 , 活塞通過(guò)連桿與曲軸相連 ; — 燃料和空氣分別由燃料供給系統(tǒng)和配氣機(jī)構(gòu)噴入燃燒室 , 形成可燃混合氣并迅速燃燒 。 — 燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中主要采用 葉片式旋流器作為火焰穩(wěn)定器 , 有軸向式和徑向式兩種 。 — 燃?xì)廨啓C(jī)的燃料噴嘴在工作原理上與鍋爐和工業(yè)爐窯油噴嘴和氣體燃料燒嘴類(lèi)似 。 — 火焰筒是實(shí)現(xiàn)燃料燃燒和燃?xì)鈸嚼涞目臻g , 是燃燒室的關(guān)鍵部件 。 — 按照空氣 、 燃?xì)饬髟谌紵抑械牧鲃?dòng)方向不同 , 燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室可分為逆流式 (回流式 )和順流式 (直流式 )兩種 ; — 按照燃燒方式不同 , 燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室分為擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒兩種基本類(lèi)型 。 工程燃燒與燃燒設(shè)備 School of Energy and Power Engineering 燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒設(shè)備是燃燒室 , 它 將噴入的燃料與壓縮空氣混合燃燒形成高溫燃?xì)?, 通常采用高溫耐熱合金材料制作 。 空氣通過(guò)進(jìn)氣道連續(xù)不斷地被吸入壓氣機(jī)并壓縮 , 壓力升高 , 接著 進(jìn)入 燃燒室中與噴入的燃料 (液體或氣體燃料 )混合燃燒 。 常用的粉煤噴嘴 , 按噴口形狀不同 , 分為圓形和扁形口噴; 按粉煤氣流流動(dòng)情況 不同 , 分為直流和渦流兩種類(lèi)型 ; 按送風(fēng)方式不同 , 有單管 、 雙管和多孔式噴嘴之分 ; 與采用爐排的層狀燃燒方式相
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