燃烧学义液体燃料燃烧学习教案

会计学1燃烧燃烧(rnsho)学义液体燃料燃烧学义液体燃料燃烧(rnsho)第一页，共59页。2雾化(w hu)燃烧(rnsho) 油燃烧是一个复杂的物理化学过程，由于油沸点低于其燃点，因此油滴总是先蒸发成气体，并以气态的方式进行燃烧。第1页/共59页第二页，共59页。3包含(bohn)：雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧燃料(rnlio)细滴油雾炬，雾滴，表面积有利于油滴的气化过程，同时也有利于与空气的混合，保证燃烧质量。第2页/共59页第三页，共59页。4在燃烧过程中，油滴内部继续受热蒸发扩散(kusn)混合新油气空气混合物取代已散逸燃烧产物继续燃烧油滴燃尽第3页/共59页第四页，共59页。51.油滴 2.油蒸汽(zhn q)区 3.燃烧区 4.外部5.油蒸汽(zhn q)浓度 6.氧气浓度 7.温度12345675第4页/共59页第五页，共59页。6物理化学过程(guchng)：雾化三传受热蒸发着火燃尽第5页/共59页第六页，共59页。71、雾化评价(pngji)指标2、雾化器第6页/共59页第七页，共59页。8 雾化粒度(l d)：表示油滴颗粒大小的指标 ( 100m )表示油滴颗粒大小的指标(zhbio)，有平均直径，最大直径，中值直径等，常用平均直径法（又包含算术平均法，表面积平均法，体积平均法，质量平均法径等）索太尔平均直径（） 32iiiindnd（体面积平均直径） 第7页/共59页第八页，共59页。9第8页/共59页第九页，共59页。1002468100.000.050.100.150.200.25f(dp)dppppddddFdf dppppdddfdF002468100.00.20.40.60.81.0D(dp)R(dp)F(dp)dp第9页/共59页第十页，共59页。11npddpedF maxdpdppppdddfdR dpdppppdddfdDminnpddnnppeddndf1第10页/共59页第十一页，共59页。12粒度均匀(jnyn)性指标100exp()%nddRdRd：液滴群中，颗粒直径大于d的质量分数n：均匀系数，一般数值24。 愈大，均匀性好 ：特征尺度（定义为 时油滴直径） d136.7%dRe024681012141618200.00.10.20.30.4 n=4 n=3 n=2f(dp)dp积分分布函数微分分布函数npddpedFnpddnnppeddndf1第11页/共59页第十二页，共59页。13 出口雾化角：在喷嘴出口处，做雾化锥边界切线，夹角为出口雾化角。 条件雾化角：离开喷嘴一定距离x处，做垂直于油雾化锥中心(zhngxn)线的垂线，与雾化锥边界相交于两点，两点与喷嘴中心(zhngxn)相连得两线，夹角为。0 x第12页/共59页第十三页，共59页。1432()rmqms 第13页/共59页第十四页，共59页。15第14页/共59页第十五页，共59页。16第15页/共59页第十六页，共59页。17第16页/共59页第十七页，共59页。18第17页/共59页第十八页，共59页。192v lW第18页/共59页第十九页，共59页。20 机械式雾化器依靠油泵的压力(yl)将液体燃料的压力(yl)提高，使以较高的压力(yl)喷进燃烧室 第19页/共59页第二十页，共59页。21采用空气作介质时，空气压力低，雾化质量较差。介质(jizh)式雾化器第20页/共59页第二十一页，共59页。22第21页/共59页第二十二页，共59页。23结果在喷嘴中央形成一股压力等于大气压的空气旋流，而液体则形成使空气芯旋转的环形薄膜从喷嘴喷出，然后液膜伸长变薄并拉成细丝，最后细丝断裂为小液滴，这样形成的液雾为空心圆锥形。第22页/共59页第二十三页，共59页。24 雾化器的性能主要还是通过实验测定来完成的。 对于上述简单机械雾化器，其出力调节(tioji)只能调节(tioji)进油压力的方法进行，负荷必须降低Po雾化质量下降。（回流雾化器就是为解决此问题提出的）。第23页/共59页第二十四页，共59页。25如图，回油式喷嘴漩流室前后各有一个通道:一个通向喷孔;一个通向回油管.两个(lin )简单机械雾化器并联使用.第24页/共59页第二十五页，共59页。26第25页/共59页第二十六页，共59页。27第26页/共59页第二十七页，共59页。28气压(qy) p1油压 p2混合压 p3222minmax111() ()pppppp第27页/共59页第二十八页，共59页。29第28页/共59页第二十九页，共59页。30第29页/共59页第三十页，共59页。31r1火焰锋面火焰锋面O2C第30页/共59页第三十一页，共59页。32假设(jish)： 02rr第31页/共59页第三十二页，共59页。33燃烧(rnsho)过程分析 204()mpdTrqC TTHdr：导热(dor)系数常数；T：当地（r）处温度 T0：油滴表面温度（饱和温度）qm：油流量（汽化量）H：单位质量油汽化潜热r1火焰锋面火焰锋面O2C第32页/共59页第三十三页，共59页。34r1火焰锋面火焰锋面O2C对上式在（r0,T0）到（r1,Tr）积分(jfn)Tr：锋面(fngmin)火焰温度（燃烧温度） 0014ln 1()11()pmrpCqTTHCrr(1)100204()rTrmpTrdTdrqC TTHr第33页/共59页第三十四页，共59页。3524mdCr Dqdr在：O2浓度(nngd)C r=r1,C=0 2014CmrdrDdCqr1114(0)()mD Cqr 14mqrDC(2)r1火焰锋面火焰锋面O2C第34页/共59页第三十五页，共59页。36004ln 1()pmrpCDCqrTTCHqm：气化(q hu)量，扩散火焰单位时间消耗的燃料量 4rmkq 08ln 1()prrpCDCkTTCHk：燃烧(rnsho)常数由试验确定第35页/共59页第三十六页，共59页。370()rbTDT T、 k 燃烧过程中油颗粒直径(zhjng)变化0： 03()64rmrdqkd 2 dkd 第36页/共59页第三十七页，共59页。382()dk 0:0 ,: 积分220k220k粒径平方(pngfng)-直线定律第37页/共59页第三十八页，共59页。392200rjk 0rj第38页/共59页第三十九页，共59页。402zlNu 11322(1 0.3Re PrzlNu ）11Re 032Re 0()1 0.3Re PrzlNuNu ，Re 0Re 01.67 Re10kk（）3.67（Re=100）第39页/共59页第四十页，共59页。41烧规律燃尽。第40页/共59页第四十一页，共59页。42遵循直径平方直线定律(dngl)，要修正k 1kk雾炬单粒 ( ) 1f p 220( )f p k单粒第41页/共59页第四十二页，共59页。43火，因此该模型预测的燃烧速度值火，因此该模型预测的燃烧速度值大于实际燃烧过程。大于实际燃烧过程。物理(wl)模型 一维滴群扩散(kusn)第42页/共59页第四十三页，共59页。44第43页/共59页第四十四页，共59页。45燃烧过程中，碳黑(tn hi)的形成：油滴低于饱和温度时的裂解形成残碳型碳黑(tn hi)；已蒸发的油气在缺氧下气相高温裂解形成气相出型碳黑(tn hi)。残碳型（10300m），气相折出型（2050nm）第44页/共59页第四十五页，共59页。46K试验(shyn)结果， Re=0酒精 k=0.81mm2/s柴油(chiyu) 0.79煤油 0.96苯 0.97第45页/共59页第四十六页，共59页。472曲线第46页/共59页第四十七页，共59页。48第47页/共59页第四十八页，共59页。49良好(lingho)的液体燃料燃烧要求： 调风器的功能：使空气均匀分配，并可调节；使油雾空气混合良好；稳定火焰；油燃烧器有旋流，平流两种第48页/共59页第四十九页，共59页。50第49页/共59页第五十页，共59页。51在燃烧过程中，油滴内部继续受热蒸发扩散混合(hnh)新油气空气混合(hnh)物取代已散逸燃烧产物继续燃烧油滴燃尽第50页/共59页第五十一页，共59页。521.油滴 2.油蒸汽区 3.燃烧区 4.外部5.油蒸汽浓度(nngd) 6.氧气浓度(nngd) 7.温度12345671234567第51页/共59页第五十二页，共59页。53物理化学过程：雾化三传受热(shu r)蒸发着火燃尽第52页/共59页第五十三页，共59页。54第53页/共59页第五十四页，共59页。55第54页/共59页第五十五页，共59页。562v lW第55页/共59页第五十六页，共59页。57第56页/共59页第五十七页，共59页。582200rjk 0rj220k220k粒径平方-直线(zhxin)定律第57页/共59页第五十八页，共59页。59第58页/共59页第五十九页，共59页。