燃?xì)鈶?yīng)用第二章ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 12:08本頁面
【正文】 系： ? 將發(fā)熱和散熱方程代入以上聯(lián)立方程式，合并以上兩式解二次方程就可得到相當(dāng)于切點(diǎn) i的著火溫度： ? 展開成級數(shù)，將其大于二次方的各項略去 (誤差不超過 l／ 100)可得可燃混合物著火的條件 1212ddddTT???????04112iRTETTRE????200iRT T TE??第二節(jié) 燃?xì)獾狞c(diǎn)火 燃?xì)獾狞c(diǎn)火 ? 當(dāng)一微小熱源放入可燃混合物中時，則貼近熱源周圍的一層混合物被迅速加熱，使可燃混合物逐步著火燃燒。點(diǎn)火熱源可以是：灼熱固體顆粒、電熱線圈、電火花、小火焰等。 ? 現(xiàn)從熱力角度分析局部點(diǎn)火過程。當(dāng)顆粒溫度升高到某一臨界值 Tis時，表面?zhèn)飨蚪橘|(zhì)的熱流等于零。溫度臨界值 Tis就是強(qiáng)制點(diǎn)火的點(diǎn)火溫度。可由該火焰層的熱平衡求得。 ? ?f01fTTQA????2fQ H W A?? ? ? ?? ?f02fTTHW?? ???一、熱球或熱捧點(diǎn)火 ? 將石英或鉑球投射入可燃混合物中，當(dāng)球體的溫度 Tw大于臨界值 Tis時，即發(fā)生點(diǎn)燃現(xiàn)象。假設(shè)熱量主要靠熱傳導(dǎo)散失，則點(diǎn)燃的條件是 ? 當(dāng) Tw=Tis時，上式為等號。 ? ?22 W044r H W r T T? ? ? ? ???2s0 24 iir H WTTNu ?????二、小火焰點(diǎn)火 ? 點(diǎn)燃可燃混合物所需的能量可由點(diǎn)火火焰供給。 ? 為簡化分析，設(shè)有一無限長的扁平點(diǎn)火火焰，當(dāng)作一維火焰進(jìn)行分析。 ? 存在兩種情況。第二種情況是，火焰厚度大于臨界尺寸，混合物的放熱反應(yīng)能夠扭轉(zhuǎn)溫度場衰減的趨向，并能使火焰?zhèn)鞑ァ? ff2 2 2 ,ccy r r??? ? ? ? ?12f0cTTrHW? ???? ?????三、電火花點(diǎn)火 ? 把兩個電極放在可燃混合物中，通高壓電打出火花釋放出一定能量，使可燃混合物點(diǎn)著，稱為電火花點(diǎn)火。 ? 用電火花進(jìn)行點(diǎn)火時，先是由電火花加熱可燃混合物而使之局部著火，形成初始的火焰中心，隨后初始火焰中心向未著火的混合物傳播，使其燃燒。 ? 產(chǎn)生火花的方法通常有電容放電和感應(yīng)放電兩種。 三、電火花點(diǎn)火 ?最小點(diǎn)火能 當(dāng)電極間隙內(nèi)的可燃混合物的濃度、溫度和壓力一定時，若要形成初始火焰中心。能量低于此極值時不能形成初始火焰中心。 ?熄火距離 當(dāng)其他條件給定時，點(diǎn)燃可燃混合物所需的能量與電極間距 d有關(guān)。 圖 214 最小點(diǎn)火能與天然氣 及城市燃?xì)獾年P(guān)系 圖 213 點(diǎn)火能與電極間距的關(guān)系曲線 (a)Emin與 dq； (b)法蘭直徑的影響 第三節(jié) 火焰?zhèn)鞑? 一、層流火焰?zhèn)鞑C(jī)理 ? 在工程應(yīng)用中，可燃混合物著火的方法是先引入外部熱源，使局部先行著火，然后點(diǎn)燃部分向未燃部分輸送熱量及生成活性中心，使其相繼著火燃燒。由于反應(yīng)釋放的熱量和生成的自由基等活性中心向四周擴(kuò)散傳輸，使緊挨著的一層未燃?xì)怏w著火、燃燒，形成一層新的火焰。此火焰面的移動速度稱為法向火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sn(或稱層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sl，或正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?)，簡稱 火焰?zhèn)鞑ニ俣?。 圖 217 靜止均勻混合氣體 中的火焰?zhèn)鞑? 圖 218 流管中的火焰鋒面 一、層流火焰?zhèn)鞑C(jī)理 ? 取一根水平管子，一端封住，另一端敞開，管內(nèi)充滿可燃混合氣。 ? 如果管子相當(dāng)長，那么火焰鋒面在移動了大約 5～ 10倍管徑的距離之后，便明顯開始加速，最后形成速度很高的(達(dá)每秒幾千米 )高速波，這就是 爆振波 。在民用燃具和燃?xì)夤I(yè)爐中，燃?xì)獾娜紵鶎儆谡Ｈ紵?。?Sn=u，則氣流速度與火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗥胶?，火焰面便駐定不動。 一、層流火焰?zhèn)鞑C(jī)理 ? 層流火焰?zhèn)鞑ダ碚? 第一是熱理論，它認(rèn)為控制火焰?zhèn)鞑サ闹饕菑姆磻?yīng)區(qū)向未燃?xì)怏w的熱傳導(dǎo)。第三是綜合理論，即認(rèn)為熱傳導(dǎo)和活性中心的擴(kuò)散對火焰的傳播可能同等重要。下面介紹由澤爾多維奇等人提出的熱理論。在預(yù)熱區(qū)中忽略化學(xué)反應(yīng)的影響，在反應(yīng)區(qū)中略去能量方程中溫度的一階導(dǎo)數(shù)項。 。 0 。 ? 反應(yīng)區(qū)的能量方程為 ? 其邊界條件是 0d, , 0dTx T Tx? ? ? ? ?? ?0 n p 0IdTdiS C T T x????? ? ? ????22d 0dy Qx???? ??????m2 220 , 。在研究紊流火焰?zhèn)鞑r，把焰面視為一束燃?xì)馀c已燃?xì)庵g的宏觀整體分界面，也稱為火焰鋒面。 ? 在紊流火焰中有許多大小不同的微團(tuán)作不規(guī)則運(yùn)動。當(dāng)微團(tuán)的脈動速度大于層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?(u′ Sl)時，為大尺度強(qiáng)紊動火焰，反之為大尺度弱紊動火焰。 二、紊流火焰?zhèn)鞑? ? 紊流火焰的傳播速度比層流時要大得多，其理由為 (1)紊流脈動使火焰變形，從而使火焰表面積增加，但是曲面上的法向傳播速度仍保持為層流火焰速度。 (3)紊流脈動加快了已燃?xì)夂臀慈細(xì)獾幕旌?，縮短混合時間，提高燃燒速度。通常是依靠實(shí)驗(yàn)方法測得單一燃?xì)饣蚧旌先細(xì)庠谝欢l件下的 Sn值，有時也可依照經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算混合氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣?。精確測量 Sn的困難在于幾乎不可能得到嚴(yán)格的平面狀火焰面。 ? （一）、靜力法測定 Sn ? 管子法 ? 靜力法中最直觀的方法是常用的管子法，測定時，用電影攝影機(jī)攝下火焰面移動的照片，已知膠片走動的速度和影與實(shí)物的轉(zhuǎn)換的比例，就可算出可見火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sv。 圖 221 用靜力法 (管子法 )測定 Sn的儀器 1— 玻璃管； 2— 閥門； 3— 火花點(diǎn)火器； 4— 裝有惰性氣體的容器 三、法向火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定 ? 由于燃燒時氣流的紊動，焰面通常不是一個垂直于管子軸線的平面，而是一個曲面。管徑越大，紊動越強(qiáng)烈，焰面彎曲度越大，Sv與 Sn的差值也越大。但實(shí)際上管徑增大時焰面要發(fā)生皺曲。 ? 當(dāng)管徑小到某一極限值時，
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1