【正文】 度、壓力、容器形狀等有關(guān)； 第三章 燃料與燃燒 燃料的燃燒過(guò)程 混合氣形成過(guò)程 臨界溫度與壓力影響著火區(qū)域，低壓時(shí)，要很高的著火溫度；溫度或壓力極低時(shí)，任何濃度混合氣都不能著火。這三個(gè)階段對(duì)單獨(dú)的液滴是有順序的，但在多個(gè)液滴時(shí)，卻是交叉進(jìn)行的。 第三章 燃料與燃燒 燃料的燃燒過(guò)程 著火延遲現(xiàn)象 燃料燃燒過(guò)程的觸發(fā)，稱為著火方式或點(diǎn)火方式。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的著火方式多為 電火花點(diǎn)燃或壓縮自燃 . 火花引燃或燃料加熱到自燃溫度以上時(shí) ， 可燃混合氣并不立即燃燒 ， 需要經(jīng)過(guò)一定的延遲時(shí)間 ， 才能出現(xiàn)明顯的火焰 ， 放出熱量 。 點(diǎn)燃著火的著火階段從 點(diǎn)燃開(kāi)始 ；著火階段 到出現(xiàn)明顯燃燒 ， 放出光和熱結(jié)束 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。著火區(qū)分為兩個(gè)部分，低溫著火區(qū)和高溫著火區(qū) ，這兩個(gè)區(qū)域的著火規(guī)律很不相同。 第一階段為冷焰誘導(dǎo)期 t1 。 第三章 燃料與燃燒 燃料的燃燒過(guò)程 烴類燃料的著火過(guò)程 第二階段為 冷焰期 t2 。 第三章 燃料與燃燒 燃料的燃燒過(guò)程 烴類燃料的著火過(guò)程 第三階段為藍(lán)焰期 t3 。 第四階段熱焰燃燒 反應(yīng)體系溫度壓力升高快，反應(yīng)進(jìn)一步加速，進(jìn)入 明顯燃燒 。 第三章 燃料與燃燒 燃料的燃燒過(guò)程 烴類燃料的著火過(guò)程 甲醛達(dá)到一定濃度后，反應(yīng)加速，進(jìn)入 藍(lán)焰著火 熱焰燃燒 。這種情況下，藍(lán)焰與熱焰很難區(qū)分，因此統(tǒng)稱為 高溫單階段著火 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 烴類燃料的著火過(guò)程 結(jié)論： （ 1）在明顯燃燒之前，無(wú)論用何種方式觸發(fā)燃燒，都存在誘導(dǎo)期即 著火延遲階段 。 （ 3）烴氧化反應(yīng)是自動(dòng)加速的。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 最低點(diǎn)火能量 點(diǎn)燃是指引入外部能量，激發(fā)燃燒體系產(chǎn)生活性粒子的著火方式及過(guò)程。 只有活性粒子數(shù)量足夠多，才能使氧化反應(yīng)急劇加速，出現(xiàn)發(fā)光、發(fā)熱的 火焰核心 。 顯然，要產(chǎn)生明顯的燃燒，必須在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠多的活性粒子，點(diǎn)火能量必須達(dá)到相應(yīng)數(shù)值。 最小點(diǎn)火能量受很多因素影響。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 最低點(diǎn)火能量 不同的混合氣濃度，其最小點(diǎn)火能量不同； 一定的點(diǎn)火能量有一個(gè)著火界限； 點(diǎn)火能量低于最小點(diǎn)火能量極限時(shí)，任何濃度的混合氣都不能點(diǎn)燃； 最小的點(diǎn)火能量出現(xiàn)在理論空燃比附近。 電火花的點(diǎn)火能量與火花塞性能、電極電壓、火花塞電極間隙、及電極形狀等因素有關(guān)。 電極間隙大，發(fā)出火花的點(diǎn)火能量較??；電極間隙小，發(fā)出火花的點(diǎn)火能量小。 對(duì)應(yīng)于一定濃度、溫度和壓力的可燃混合氣，存在一個(gè)最小點(diǎn)火能量，相應(yīng)的，有一個(gè)不能點(diǎn)燃混合氣的電極間隙極限，稱為 熄火間隙 dcrit 。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 燃料的燃燒可分為兩種燃燒方式： 預(yù)混燃燒與擴(kuò)散燃燒 著火之前，燃料蒸汽和空氣已經(jīng)充分混合，這種混合氣稱為預(yù)混合氣，這種混合氣的燃燒方式稱為 預(yù)混燃燒 ； 著火之前，燃料未和空氣形成混合充分的混合氣，但已有部分可燃混合氣形成，同時(shí)仍有相當(dāng)多的燃料保持液態(tài)，這種燃燒方式稱為 擴(kuò)散燃燒 。 在著火后，預(yù)混合氣的燃燒自動(dòng)進(jìn)行，這個(gè)過(guò)程稱為火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程?；鹧驿h面之前是未燃的預(yù)混合氣，火焰鋒面之后是已燃的、具有很高溫度的燃燒產(chǎn)物。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 火焰鋒面厚度 d 分為混合氣 預(yù)熱區(qū) 厚度 d p 和 反應(yīng)區(qū) 厚度 d c 兩個(gè)部分，預(yù)熱區(qū)厚度 dp 大，化學(xué)反應(yīng)速度低，反應(yīng)區(qū)厚度 d c 小，但化學(xué)反應(yīng)速度大。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣热Q于火焰鋒面內(nèi)混合氣的化學(xué)反應(yīng)速度。在略小于理論空燃比時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度最快，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?，反?yīng)溫度最高； 混合氣過(guò)稀或過(guò)濃，化學(xué)反應(yīng)速度極慢，反應(yīng)溫度過(guò)低，火焰?zhèn)鞑?huì)中斷，不能維持燃燒。 混和氣成分對(duì)其影響： 當(dāng) a =~，最大； a =1，下降 10%； a =，下降 15%； 當(dāng)混和氣成分過(guò)稀或過(guò)濃，不能維持火焰正常傳播。在紊流火焰?zhèn)鞑ブ?，火焰鋒面速度大大加快，可達(dá)到 20 ~ 70 m / s 。紊流火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓脑蛟谟诹黧w的運(yùn)動(dòng)對(duì)火焰?zhèn)鞑グl(fā)生影響。 B．宏觀紊流使火焰鋒面發(fā)生 彎曲與皺折 ，增大火焰鋒面的表面積。 D．紊流強(qiáng)度較大時(shí)，火焰鋒面就 不斷破裂而后重新建立 ，其結(jié)果是已燃?xì)怏w和未燃混合物相互混合，從而加快了未燃混合物的反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。 該現(xiàn)象說(shuō)明，在尺寸極小的縫隙中，混合氣不能燃燒。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 預(yù)混燃燒過(guò)程的兩個(gè)燃燒現(xiàn)象 壁面激冷效應(yīng) 預(yù)混合氣點(diǎn)燃后，壁面附近某一厚度薄層內(nèi)的混合氣不能燃燒，火焰?zhèn)鞑サ皆搮^(qū)域時(shí)不能繼續(xù)推進(jìn)，火焰?zhèn)鞑ブ兄?，這一現(xiàn)象稱為 壁面激冷效應(yīng) 。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 2． 擴(kuò)散燃燒 在相當(dāng)部分燃料依然保持液態(tài)或固態(tài)， 燃料沒(méi)有全部蒸發(fā)就開(kāi)始著火燃燒，這種燃燒稱為擴(kuò)散燃燒。 由于 混合氣形成依賴于燃料蒸汽和空氣的相互擴(kuò)散，故稱之為擴(kuò)散燃燒 。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 擴(kuò)散燃燒的典型實(shí)例為 油滴燃燒 。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 噴霧燃燒 是油滴群的擴(kuò)散燃燒和預(yù)混和氣的預(yù)混燃燒共存的一種復(fù)雜燃燒。當(dāng)油滴直徑在 10 m m 以下時(shí)，火焰鋒面為藍(lán)色的連續(xù)面。所以，極其細(xì)小的油滴群的燃燒和預(yù)混燃燒一樣。 在連續(xù)的藍(lán)色火焰鋒面中有分散而獨(dú)立的白色或黃色的亮點(diǎn)，表明在預(yù)混燃燒中存在較大油滴燃燒形成的獨(dú)立擴(kuò)散火焰。 火焰面不再連續(xù)，白色或黃色的亮點(diǎn)在火焰中比例較大，燃燒可看作為許多單獨(dú)油滴燃燒的疊加，火焰面可以看作是各個(gè)油滴燃燒的微小擴(kuò)散火焰面的集合體。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的燃燒過(guò)程 燃料的明顯燃燒 3． 噴霧燃燒 噴霧燃燒時(shí)，燃油分布都不均勻，容易出現(xiàn)局部缺氧現(xiàn)象。 空燃比對(duì)烴燃料的氧化速度與裂解速度的影響如圖 。 2．理論空氣量、過(guò)量空氣系數(shù)與空燃比 的定義，相互之間的關(guān)系。 4．燃燒過(guò)程的階段劃分：混合氣形成、 著火和明顯燃燒。 6．著火方式與著火延遲現(xiàn)象；最低點(diǎn)火能量；著火界限、壓力與溫度對(duì)著火界限的影響。 第三章 復(fù)習(xí)題 ? 什么是空氣過(guò)量系數(shù)？與混和氣濃度是什么關(guān)系？ ? 什么是空燃比？與空氣過(guò)量系數(shù)是什么關(guān)系？ ? 何謂自燃、點(diǎn)燃？ ? 什么是縫隙效應(yīng)、壁面激冷效應(yīng)？ ? 限制柴油機(jī)功率及炭煙生成的主要原因是什么？