液体燃料的燃烧
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燃烧学 6液体燃料的燃烧
6液体燃料的燃烧6.1液体燃料的燃烧原理✧液体燃料的燃烧方式：主要为扩散燃烧✧液体燃料的燃烧过程：先蒸发气化为油蒸汽，进而进行均相燃烧。
（1、雾化2、蒸发3、掺混4、燃烧）✧液体燃料燃烧特点：1、扩散燃烧2、非均相燃烧✧液体燃料与气体燃料的不同点：液体燃料在与空气混合之前存在着蒸发气化过程✧液体燃料在在着火燃烧前发生蒸发与气化的特点，可将其燃烧分为，液面燃烧、灯芯燃烧、蒸发燃烧、雾化燃烧。
✧燃油雾化燃烧：油的雾化油滴的蒸发油滴的燃烧过程✧雾化燃烧：用雾化器将燃油分裂成许多微小而分散的油滴，以增加燃油单位质量的表面积，使其能和周围空间的氧化剂更好地进行混合，在空间达到迅速和完全的燃烧。
✧雾化的方法可分为机械式雾化和介质式雾化。
✧液体燃料雾化的目的（为什么用雾化、为什么说雾化过程是液体燃料燃烧的关键）：（P185）✧雾化性能及质量的评定主要指标：（P185）✧雾化过程的几个阶段：（P185）✧雾化角等概念（P186-P191好好看看）✧常用雾化方式及装置：①机械雾化、介质雾化、混合式雾化、组合式雾化。
②✧配风器的作用（任务）：P195✧配风原理及配风器应该满足的要求：P196-P197✧合理的稳焰技术：P203✧对于重油燃料，燃烧器应？P204✧加强液体燃料的燃烧方法：P201（1）加强雾化，减小油滴直径，选用合适的雾化器；（2）增加空气与油滴的相对速度。
相对速度越大，越有利于燃料和空气之间的扩散、混合，加强燃烧；（3）及时、适量供风及时供风，避免高温、缺氧造成燃料热分解；适量供风，提高燃烧效率。
（4）供风原则少量一次风送入火焰根部，在着火前与燃料混合，防止油在高温下热分解；保证后期混合，提高风速，使射流衰减变慢；在着火区制造适当的回流区，保证着火；燃烧中保证油雾与空气强烈混合，气流雾化角与油雾扩散角相适应。
第四章液体燃料的燃烧理论
连续方程: 连续方程: 4πr02 ρ 0 v 0 = 4πr 2 ρv = G 动量方程: 动量方程: 扩散方程 能量方程
2．基本方程及求解
p = const
2
G —总蒸发速率
（液滴与环境无相对速度） 液滴与环境无相对速度）
df i d df i 2 4πr ρv − (4πr Di ρ )=0 dr dr dr
水蒸气蒸发的质量流正好等于总质量流， 水蒸气蒸发的质量流正好等于总质量流，即Stefan流。 流
22
2．碳在纯氧中的燃烧 ．
C + O2 → CO 2
12
碳表面
32
44
f O2 + f CO2 = 1
( ∂f O2 ∂y )0 = −( ∂f CO2 ∂y )0
23
2．碳在纯氧中的燃烧 ．
氧扩散流
（1）液滴与环境无相对速度，只有Stefan流引起 的球对称一维流动； （2）忽略热辐射和热解离（例：CH4→C+2H2）； （3）过程是准定常的，即不考虑液面的内移效应； （4）火焰面为一几何面，火焰面上 f f = f ox = 0 。
28
2．基本方程及求解
基本方程（球坐标下） （1）基本方程
2
—单位质量液体的蒸发热 单位质量液体的蒸发热， q e = L + C l (T0 − Tl ) 单位质量液体的蒸发热
df i 2 − 4πr0 Di 0 ρ 0 ( ) 0 + 4πr0 f i 0 ρ 0 v0 = f il (4πr02 ρ 0 v0 ) dr
气体扩散流 Stefan流 流 携带的该组分 液体蒸发引起的 液滴消耗量
bD = bT = b
bT ≡ C P (T − T∞ ) qe 2
2．基本方程及求解
p = const
2
G —总蒸发速率
（液滴与环境无相对速度） 液滴与环境无相对速度）
df i d df i 2 4πr ρv − (4πr Di ρ )=0 dr dr dr
水蒸气蒸发的质量流正好等于总质量流， 水蒸气蒸发的质量流正好等于总质量流，即Stefan流。 流
22
2．碳在纯氧中的燃烧 ．
C + O2 → CO 2
12
碳表面
32
44
f O2 + f CO2 = 1
( ∂f O2 ∂y )0 = −( ∂f CO2 ∂y )0
23
2．碳在纯氧中的燃烧 ．
氧扩散流
（1）液滴与环境无相对速度，只有Stefan流引起 的球对称一维流动； （2）忽略热辐射和热解离（例：CH4→C+2H2）； （3）过程是准定常的，即不考虑液面的内移效应； （4）火焰面为一几何面，火焰面上 f f = f ox = 0 。
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2．基本方程及求解
基本方程（球坐标下） （1）基本方程
2
—单位质量液体的蒸发热 单位质量液体的蒸发热， q e = L + C l (T0 − Tl ) 单位质量液体的蒸发热
df i 2 − 4πr0 Di 0 ρ 0 ( ) 0 + 4πr0 f i 0 ρ 0 v0 = f il (4πr02 ρ 0 v0 ) dr
气体扩散流 Stefan流 流 携带的该组分 液体蒸发引起的 液滴消耗量
bD = bT = b
bT ≡ C P (T − T∞ ) qe 2
10-液体燃料的蒸发与燃烧
组分守恒和能量守恒方程具有相同的输运方程和相同的边界条件
在r R处 : d s g Dg m , s (即T Ts , w f w f , s ) dr s , g 式中Ts , w f , s 未知, 需要加以补充 在r 处, 0 即 : T T ; w f w f ,
用能量输运律表 示的质量蒸发率
液体组分守恒方程：
dw f s w f ,s m s g Dg m dr
总流量 对流项 扩散项
s, g
意义：在分界面的液体侧传输到油滴表面的质量传输等 于气相对流项（斯蒂芬流）和Fick扩散质量之和
s (w f ,s m
液体油雾火焰的结构 单滴油珠蒸发模型 油珠蒸发 d2定律及油珠寿命 特性参数取值 对流条件下的油珠蒸发 蒸发模型向单个燃烧油滴模型的扩展 油雾燃烧(油滴的相互作用)
第一节 液体油雾的结构
典型的液体喷雾火焰，燃料为庚烷
第二节 单个油珠蒸发模型
两相燃烧 两相扩散燃烧 油雾锥是由许多尺寸不同的单 滴油珠组成。因而单滴油珠在高温 环境的蒸发与燃烧规律是进一步研 究油雾燃烧的基础
随着雷诺数的增大（油滴和气体间的相对速度增 大），Nu增加，h增大，ms也随之增大
第三节 蒸发模型向单个燃烧油滴模型的扩展
对孤立的蒸发油滴，守恒方程可以以下面的形式表示 L(η)=0
其中η可以为质量分数变量，也可以是显焓变量。由于 方程中源项为零，故η为守恒标量，对化学反应情况， ηs可以适当组合成一个守恒标量，则 L(β)=0
s , 需要知道 s ,即需要知道 Ts 或w f , s 为了估算 m 定义 B 交换数 (传热传质驱动 ) - s 由于 0 B - s s 故 m
液体燃料雾化与燃烧概述
液体燃料雾化与燃烧理论
液体燃料的燃烧特点概述
一、液体燃料的燃烧过程
燃油槽车 / 油管工厂油罐过滤油泵烧嘴炉膛或燃烧室 ————— 供油系统 ———————— —燃烧装置——
燃油的燃烧过程：沸点低于燃点、受热后先蒸发、汽化、然后燃烧 油的雾化油滴蒸发、高温热解与裂解与空气混合着火燃烧 油的蒸发：提供反应需要的可燃物质 油的燃烧：提供油蒸发所需要的热量 蒸发与混合的速度——燃烧速度 当燃油、空气等条件一定时，控制油的燃烧过程主要控制雾化和混合 过程。
油滴的平均直径小、分布好、有利于蒸发、也有利于形成良好的浓度 场
思考1：
液体燃料的雾化燃烧的具体过程？
液体燃料的物理与化学变化过程
液体燃料喷射
液体燃料破碎
连续大体积液体
火焰
液体燃料蒸发 液滴
气态燃料化学反应
燃油液滴燃烧过程
气体团
思考2：
液体燃料燃烧的主要影响因素？
液态燃油的雾化 液态燃油的蒸发 气态燃油与氧化剂的混合 燃烧过程的化学反应动力学
油机、燃气轮机等) 。 重油和渣油是石油炼制过程中的 残余物，粘度大、杂质多，常温
为固态，先预热，雾化难，
油雾边缘易混合中心难混合通过喷 嘴使油雾化，油的颗粒不均匀， 从几 到500 。大颗粒容易产 生大的烟粒与焦粒。油颗粒燃烬时
间与颗粒直径平方成正比。
雾化装置复杂，用于工业窑炉和锅炉等固定式燃烧设备
讨论点4：关于液雾燃烧模型建立的推演建立过程及当 前存在的不足分析与改进思路。
6. 关于作业与课题讨论内容的思考
算例练习：
表面波失稳案例测试：1）理论解析解的特征分析；2）数 值解对解析解的近似求解；
基于CFD的液雾燃烧算例计算测试与讨论。
液体燃料的燃烧特点概述
一、液体燃料的燃烧过程
燃油槽车 / 油管工厂油罐过滤油泵烧嘴炉膛或燃烧室 ————— 供油系统 ———————— —燃烧装置——
燃油的燃烧过程：沸点低于燃点、受热后先蒸发、汽化、然后燃烧 油的雾化油滴蒸发、高温热解与裂解与空气混合着火燃烧 油的蒸发：提供反应需要的可燃物质 油的燃烧：提供油蒸发所需要的热量 蒸发与混合的速度——燃烧速度 当燃油、空气等条件一定时，控制油的燃烧过程主要控制雾化和混合 过程。
油滴的平均直径小、分布好、有利于蒸发、也有利于形成良好的浓度 场
思考1：
液体燃料的雾化燃烧的具体过程？
液体燃料的物理与化学变化过程
液体燃料喷射
液体燃料破碎
连续大体积液体
火焰
液体燃料蒸发 液滴
气态燃料化学反应
燃油液滴燃烧过程
气体团
思考2：
液体燃料燃烧的主要影响因素？
液态燃油的雾化 液态燃油的蒸发 气态燃油与氧化剂的混合 燃烧过程的化学反应动力学
油机、燃气轮机等) 。 重油和渣油是石油炼制过程中的 残余物，粘度大、杂质多，常温
为固态，先预热，雾化难，
油雾边缘易混合中心难混合通过喷 嘴使油雾化，油的颗粒不均匀， 从几 到500 。大颗粒容易产 生大的烟粒与焦粒。油颗粒燃烬时
间与颗粒直径平方成正比。
雾化装置复杂，用于工业窑炉和锅炉等固定式燃烧设备
讨论点4：关于液雾燃烧模型建立的推演建立过程及当 前存在的不足分析与改进思路。
6. 关于作业与课题讨论内容的思考
算例练习：
表面波失稳案例测试：1）理论解析解的特征分析；2）数 值解对解析解的近似求解；
基于CFD的液雾燃烧算例计算测试与讨论。
燃烧学-第六章
二、雾化方式和喷嘴
• 按照油的雾化机理，工程上油的雾化方式分为：压力式、旋 转式和气动式等。前两种又称为机械式雾化。如下图所示。
压力式雾化喷嘴
压力式雾化喷嘴又称为离心式机械雾化器。它可以用在航空喷气发动机、 燃气轮机、柴油机以及锅炉和工业窑炉上。 燃油在高压下通过雾化片的特殊机械结构将燃油雾化，通过喷油嘴喷出。 按该原理工作的雾化器有：直流式、离心式和转杯式
中间直径法（d50）
是一个假定液滴的直径，即液雾中大于或小于这一直径的两部分 液滴的总质量相等。
索太尔平均直径法（dSMD）
设在特定的液滴群中的滴数为N0 ，且所有液滴的直径都等于
dSMD，而这些液滴的总体积与总面积之比正好等于实际液滴群的总
体积与总面积之比。
18
（2）雾化角
出口雾化角
19
（3）燃料的流量密度分布 单位时间内通过与燃料喷射方向相垂直的单位截面上燃 油质量沿半径的分布规律。
20
（4）喷雾射程 喷嘴水平喷射时，油雾液滴丧失水平方向动能的行程。 不同直径油粒的射程也不同。射程取决于轴向速度和颗 粒度。射程的大小影响火焰长度。
21
（5）雾化均匀度 积分表示法 将大于某一直径d的所有液滴的质量占全部液滴质量的 百分数表示成液滴直径的函数。 微分表示法 将直径在d和d＋Δ d之间的所有液滴的质量占全部液 滴总质量的百分数表示成液滴直径的函数。
7
四、雾化燃烧－－重点
1.过程：
破碎 雾化器 液体 小液滴 悬浮 边蒸发边燃烧
燃料的蒸发表面积增加 上千倍
燃烧速度加快
2.关键问题：－－雾化 （1）雾化方式：据液体燃料的蒸发性定 不易蒸发的液体－－喷嘴雾化 （2）易蒸发的液体－－汽化器
液体燃料的燃烧
（b）转杯式机械雾化喷嘴
如图5-38所示，油通过空心轴进入一个高速旋 转(3000~6000转/分)的旋转杯的内壁。在离心力的 作用下，油从旋转杯的四周甩出。由于甩出速度 很高，使油雾化。在旋转杯四周还有一股由一次 风机鼓进的高速气流，同时促进雾化。
（c）蒸汽雾化喷嘴 蒸汽雾化喷嘴可分为纯蒸汽雾化喷嘴和蒸汽机
机械能 动能
航空燃气轮机燃烧室
工作特点：
1、进口气流速度高，组织燃烧困难。 2、燃烧室容积小，且要求在短时间内发出大量的热 3、出口气流温度受到限制 4、要求工作范围宽
航空燃气轮机燃烧室
要求：
1、点火可靠 点火高度：8~9km，补氧后：12~13km
2、燃烧稳定 不熄火 不产生破坏性的振荡燃烧
三、液体的雾化
雾化液体燃料的原因 – 增加液滴进行反应的比表面积，增强与氧气的混合，强化 液体燃料燃烧。 雾化定义 – 靠外界作用将连续的液流破碎成雾状的油液滴群的过程。 雾化过程及机理 – 介质雾化：空气、蒸汽以一定的压力，高速冲击油流，使 其雾化。 – 机械雾化：油流高速旋转，脉动而破裂，同时与介质作用， 加强雾化。
④ 加强后期混合——利于残余的 难燃组分的燃尽
雾化喷嘴 调风器
两种燃烧的火焰类型
雾化燃烧：先雾化，然后在空间中一边 气化，一边燃烧。火焰与气体燃烧的扩 散火焰相似
气化燃烧：先气化，再 燃烧。火焰与气体燃烧 的预混火焰相似
典型液体燃料燃烧装置
航空燃气（涡）轮（发动）机
航空燃气（涡）轮（发动）机
（3）使雾化的液滴尽量细。达到迅速蒸发和扩散混合，避 免高温缺氧区的扩大。
4.2 单个液滴燃烧模型
单个液滴的燃烧模型,假设： 液滴为均匀对称球体; 液滴随风飘动,与空气间无相对
高等燃烧学液体燃料的燃烧
dR d(di )
nd
n i
1
dn
exp
di d
n
P ( psi )
第四节 燃油喷嘴的雾化特性 三、油珠群几种典型分布
Nukiyama-Tanasawa:
dN
d(di )
ad
2 i
exp
bdin
a、b为常数
正态分布： dR exp 2 y 2 dy
y ln(di / SMD) 为常数
火箭发动机 冲压发动机
第六节 油雾燃烧 油雾燃烧模型
部分预蒸发型气体燃烧加液滴蒸发 部分小油珠已经蒸发完毕，另一部分液滴进入火焰区时其 直径已过小而着不了火，只能蒸发，因此没有滴群扩散火焰， 只有部分预混的气体火焰。
工业炉
第六节 油雾燃烧 滴群扩散燃烧
Probert滴群扩散燃烧模型：
n,
s
s d 2 /Kf
➢ 油雾中的每一个油珠所处的环境（温度与浓度等）随 时间、空间不断变化
➢ 两颗油珠体系：随着滴间距离的减小，燃烧常数先增 加后减小；多油珠体系：中央燃烧常数高，四周低。
1、相邻油珠释放燃烧热使周围温度增高，燃烧过程加速。 2、油珠周围的氧浓度降低，引起燃烧过程减缓。
第六节 油雾燃烧
油雾燃烧模型
预蒸发型燃烧 滴群扩散燃烧 复合燃烧 气相燃烧加液滴蒸发
第六节 油雾燃烧 油雾燃烧模型
预蒸发型燃烧 雾化液滴很细，周围介质温度高或喷嘴与火焰稳定区
间距离长，使液滴进入火焰区前已全部蒸发完，燃烧完全 在无蒸发的气相区中进行，这种燃烧情况与气体燃料的燃 烧机理相同，液滴蒸发对火焰长度的影响不大。
加力燃烧室
第六节 油雾燃烧 油雾燃烧模型
滴群扩散燃烧 周围介质温度低或雾化颗粒较粗（或蒸发性能差），
乙醇 质量燃烧速率
乙醇质量燃烧速率1.引言1.1 概述乙醇作为一种常见的可再生能源，近年来引起了越来越多的关注。
它不仅可以作为燃料用于汽油替代品，还可以用于化工、医药等诸多领域。
乙醇的燃烧速率是一个重要的研究方向，它对于燃烧过程的理解和优化具有重要的意义。
乙醇的燃烧速率是指乙醇在燃烧过程中单位时间内消耗的燃料质量。
燃烧速率的快慢直接影响燃烧过程的稳定性和效率。
乙醇燃烧速率的研究不仅可以帮助我们更好地了解乙醇在燃烧过程中的行为，还可以为燃烧设备的设计和优化提供指导。
乙醇的燃烧速率受多种因素的影响。
首先，乙醇的化学结构和物理特性会直接影响燃烧速率。
其次，燃烧过程中的温度、压力和氧气浓度等环境条件也会对乙醇的燃烧速率产生重要影响。
此外，乙醇与空气中其他成分的相互作用、燃烧过程中的传质与传热等因素也会对燃烧速率产生影响。
通过对乙醇燃烧速率的研究，我们可以更好地了解乙醇在燃烧过程中的行为，为乙醇燃料的开发利用提供理论依据。
同时，研究乙醇燃烧速率的影响因素也可以为燃烧设备的设计与优化提供参考，提高能源利用效率，减少对环境的影响。
本文将对乙醇的燃烧速率进行深入研究，分析其特性和受影响因素，进而探讨乙醇燃烧速率的意义和应用价值。
通过对乙醇燃烧速率的理论分析与实验验证，我们可以为乙醇燃料的应用和工程实践提供有益的指导和参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的组织和内容进行介绍，以便读者能够更好地理解文章的结构和主要内容。
以下是一个可能的文章结构部分的编写例子：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍乙醇质量燃烧速率的相关内容：第二部分是正文部分，将首先介绍乙醇的特性。
我们将对乙醇的物理性质和化学性质进行详细分析，以便更好地理解乙醇在燃烧过程中的行为。
第二部分的第二节将介绍乙醇燃烧速率的影响因素。
我们将探讨影响乙醇燃烧速率的各种因素，包括温度、压力、空气流速等，通过分析这些因素对乙醇燃烧速率的影响机制，可以更好地理解乙醇燃烧的过程与规律。
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同理，对组分 F 的通量按 Stefen 流考虑
W YFR
W YFw
(g
DF
dYF dr
)
即
W
g
DF
d dr
( YF YFw YFR
)
（3）
➢定义无因次浓度
bD
YF YF YFw YFR
∴
W
g D F
dbD dr
W
W f YF 率）与温度梯度与组分梯度有关。
上述两个方程、三个未知数，需要补充方程求解。 求解思路：首先找出传质速度W// 的表达式。
求解传质数的思路是：液体燃料流出的总热量与导入表面的热通量相等。
B.C：在壁面处（r R ），蒸发单位质量的燃料蒸气所需吸入热量
Q CP (Tw TR ) L kJ / kg
W (kg / m2 s)
闪点测定
测定方法：缓慢加热试验容器中的可燃液体； 向可燃液体的蒸发空间引入火源；在液面上首 先出现闪燃时，可燃液体所具有的温度就是闪 点。
测定方法分类：开杯式闪点测定仪一般适用于 测定闪点高于100℃的液体，闭杯式适用于闪点 低于100℃的液体。
混合液体的闪点
完全互溶的可燃液体的混合液体的闪点：这类 混合液体的闪点一般低于各组分的闪点算术平 均值，并且接近于含量大的组分的闪点。 可燃液体与不可燃液体混合液体的闪点：在可 燃液体中掺入互溶的不燃液体，其闪点随着不 燃液体含量增加而升高，当不燃组分含量达一 定值时，混合液体不再发生闪燃。
2、蒸发潜热
在给定的温度（或压力）下， 单位质量的液体蒸发所吸收的 热量。
3、沸点
液体的饱和蒸气压与外界压力相 等时，液体所具有的温度。 沸点与外压的关系：外压越低， 沸点越低。
4、 闪燃与闪点
闪燃：可燃液体遇火源后，在其表面上产生 的一间即灭的燃烧现象。是可燃液体着火的 前奏或火险的警告。 闪燃原因：在较低的温度下，可燃液体的蒸 发速度较慢时，当其小于蒸气燃烧时的消耗 速度时，遇火源就只能维持瞬时燃烧。 闪点：在规定的试验条件下，可燃液体表面 上能产生间燃时，可燃液体的最低温度。
d dr
(W
4
r2
CPgT
)
0
导热率在dr 范围的增量＝对流通量的增量
（1）
组分方程
d dr
(g
D g 4 r2
dYF dr
)
d dr
(W 4 r2 YF )
0
（2）
扩散率在dr 范围的增量＝组分对流通量的增量
按连续流
div( ) 0 ，即W 4 r 2 const
（S/S）
其中W 、YF 、T 为未知量，且W f YF ,T 。需根据 B.C 确定。
导入常用傅立叶定律
q
g
(
dT dr
)
∴
W
Q
g
(
dT dr
)
即
W
g
d dr
(T ) Q
kJ / m2 sec
kJ / m2 sec
∵
Lg
g g CPg
∴
W
Lg g
d dt
(CPS T Q
)
• 以下是传质速度的求解过程：
定义无因次温度
bT
CPS (T T ) Q
∵T 为常数
∴
W
Lg g
dbT dr
• 耦合能量与组分方程，将(1)(2)改写
• 成统一形式：
gLg
d (r2 dr
dbT dr
)
W
R2
dbT dr
0
（5）
gDF
d dr
(r2
dbD dr
)
W
R2
dbD dr
0
B.C：当 r R 时
（6）
T Tw
bT
CPS (T T ) Q
bTw
YF YFw
bD
YF YF YFw YFR
——煤油灯； ——煤油炉； ——蜡烛。
雾化燃烧
喷雾燃烧的关键因素
蒸发良好 供氧充分
斯蒂芬流
由
液滴的蒸发
• 低温蒸发 • 高温蒸发
单个球形液滴的 低温温蒸发
物理模型
• 基本假定
• 环境温度与液滴温度接近；液滴的蒸发 驱动力式液体蒸汽的浓度梯度；
• 液滴为球形，悬浮在稳定静止的介质环 境中；
• 液滴表面为饱和蒸汽状态，且可以处理 为理想气体
数学描述与求解
• 球坐标中的扩散方程 • 稳态条件 • 边界条件 • 蒸发率——（langmuir公式）
单个球形液滴的 高温蒸发
• 稳定蒸发时，液相区为初温TR，浓度 YFR=1 • 气相区无穷远处燃料的浓度 YF∞=0 • 基本方程：组分守恒 、 能量守恒
液体燃料的燃烧
液体
蒸发
气体 ＋ O2
燃烧
液体燃料的性质
1、蒸气压：
在给定温度下，液体和其蒸气处于 平衡状态时，蒸气所具有的压力， 称为饱和蒸气压（蒸气压）。
蒸气压主要由液体的性质（液体分子间的 作用力）和温度决定。 克劳修斯-克拉佩龙方程（与温度的关系）：
ln P0 LV C RT
lg P0 LV C 2.303RT
db dr
W R2
b
C1
（*）
将式（3）代入，初值条件壁面
C1 g Lg R2 (Ww/ g Lg ) WwR2 bw
∴式（*）为：
g Lg r 2
dbw dr
W R2 (b bw 1) 0
积分，并用r→ ∞时的B.C条件
n
bbbbww11
WwR2
gLg
1 r
（**）
• b∞=0, 但b∞ - bw 称传质数，在形式上 仍保留（令B= b∞ - bw= - bw ）。
• 当r→ w 时， b= bw 。
•∴
（***）
Ww
gLg
R
nB 1
bDw
Ww gD
• 当r→ ∞ 时
T T
YF YF 0
bT bT 0 bD b 0
L Le
/
g
DF
1
从边界条件分析，若
，则两方
程变得同义。热边界层厚度与传质边界层厚度相
等。
（7）
b bT bD
gLg
d dr
(r 2
db dr
)
W
R
2
db dr
0
• 作一次积分
g Lg r 2
• 为求解蒸发速度，必须知道液相及气相的温 度与组分分布
• 这是一个典型的耦合了热量与 质量传递的Stefen流问题：
• 温差（T ∞ －TW）引起热传递； • 浓度差（YFW- YF∞ ）引起质量
扩散
1．控制方程（忽略表面力、体积力作功所转换成的能量）
能量方程
d dr
( g 4
r2
dT dr
)
闪点计算
（1）波道查公式；
t f 0.6946 tb 73.7
（2）利用液体分子中的碳原子数
(t f 277.3)2 10410nc
5、 粘度与凝固点
燃烧方式
液体蒸发成燃料蒸汽，再与氧气完 成扩散燃烧过程：蒸发是关键。
预蒸发燃烧； 表面燃烧； 雾化燃烧。
预蒸发燃烧
表面燃烧
液体在一个设定的表面蒸发，然后完成扩 散燃烧过程。