燃气燃烧方法——扩散式燃烧

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扩散火焰与预混火焰

扩散火焰与预混火焰
例如: 使用气焊气割时,乙炔和氧气的混合。 本生灯。
本生灯
5、燃烧速度: 取决于可燃气体的浓度、初始温度、管 道直径。
过量空气系数,α =0.93;可以大大促进 化学反应速度。
6、预混火焰: 预混燃烧时所形成的火焰。
二、扩散火焰、预混火焰形状:
1、预混燃烧在燃烧前,燃料与氧气已经在 燃烧器内充分混合。它是相对于扩散燃 烧的另一种典型燃烧方式。
空气的混合气偏离化学当量比,使火焰传播速度 降低; (5)保持一定的可燃气压力,维持一定的出口流速。
火焰分类 扩散火焰特点 层流扩散火焰结构 湍流扩散火焰
第一节 火焰分类
一 扩散燃烧与预混燃烧概念 预混火焰 在发生化学反应之前,反应物已经均匀地混合,预 混射流(燃料与空气混合物)直接形成的火焰 扩散火焰 在发生化学反应之前,燃料和氧化剂是分开的,依 靠分子扩散和整体的对流运动(湍流扩散)使反应 物分子在某一个区域混合,接着进行燃烧反应
第三节 扩散火焰与预混火焰
1、什么叫做扩散火焰和预混火焰? 2、扩散火焰、预混火焰形状? 3、扩散火焰和预混火焰有什么特点?
一、扩散火焰和预混火焰的定义:
1、扩散燃烧: 可燃气体从喷口喷出,在喷口处与空气 中的氧气边扩散混合、边燃烧的现象, 称为扩散燃烧。
例如: 管道、容器泄露口发生的燃烧,天然气井
燃料燃烧所需的时间τ= τm+ τr
燃料与空气混合时间τm流动特征时间
燃烧反应时间τr
化学反应时间
Da= τm /τr
扩散燃烧: τm >>τr, τ≈ τm
化学反应进行得很快,燃烧快慢主要取决于混合速度,与化 学反应速度关系不大
预混燃烧: τm <<τr, τ≈ τr

燃气燃烧方法(正式)

燃气燃烧方法(正式)

编订:__________________单位:__________________时间:__________________燃气燃烧方法(正式)Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-6024-92 燃气燃烧方法(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。

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燃烧方法,是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。

燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式,一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。

根据燃气与空气在燃烧前的混合情况,可将燃气燃烧方法分为三种:1.扩散式燃烧法将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出,或者燃气直接喷人空气中,两者在接触面上边混合边燃烧,也称有焰燃烧法。

2.完全预混式燃烧法按一定比例将燃气、空气均匀混合,再经燃烧器喷口喷出,进行燃烧。

由于预先均匀混合,可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕,燃烧火焰很短,甚至看不见火焰,故电称为无焰燃烧法。

3.部分预混式燃烧法在燃气中预先混入部分空气(通常,一次空气系数α′=0.45~0.75),然后经燃烧器喷入空气中燃烧,也称为半无焰燃烧法。

从本质上看燃气的燃烧过程,与其它种类燃料一样,也包括以下三个阶段:(1)燃气与空气的混合,属物理过程,需要消耗一定的能量和时间;(2)混合气的加热和达到着火,也屑物理过程,依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热;(3)完成燃烧化学反应,属化学过程,反应速度受化学动力学因素控制。

第四章 燃气燃烧方法

第四章 燃气燃烧方法
燃烧热量40%以热辐射散发, 也叫燃气红外线辐射板。
天然气和空气在多孔陶瓷板上 燃烧时的温度变化曲线
L0为小孔式火道长度
第三节 完全预混式燃烧
2、冷却法防止回火
•冷却火孔以降低火孔出口的火焰传播速度,从而防止回火。
第四节 燃烧过程的强化与完善
一、两个热强度
1. 面积热强度:指燃烧室(或火道)单位面积上在单位时间内
通常碳粒来不及在高温区烧完,随气流流入火焰尾部低温区,燃 烧由扩散区转为动力区(温度低造成),此后,碳粒的燃烧可能完全中 断,未燃尽的碳粒冷却后便形成碳黑,沉积在加热表面或管壁上。
五、火焰辐射
◆ 燃气火焰辐射有两种情况:
①、不发光的透明火焰的辐射,主要为高温气体的辐射,如 CO2、H2O。
②、黄色、光亮而不透明的光焰辐射,其中火焰内的游离碳 粒子产生的固体辐射占很大比例。气体辐射仅在窄波段进 行,辐射能力弱,而发光固体颗粒辐射具有连续发射光谱 能力,辐射能力强。
四、紊流预混火焰的稳定
◆ 采用人工的稳焰方法,出发点仍为改变气流速度以及改 变传播速度。
◆常用方法:在喷口处设置一个点火源。
1. 连续作用的人工点火装置,如炽热物体,辅助火焰。如图 1 2.使炽热的燃烧产物流回火焰根部形成点火源,如采用火焰稳定器:圆棒、
V型棒、锥体、平盘、鼓形盘等。如图2
图1 用辅助火焰作点火源 1—燃烧器火孔;2—小孔;3—环形缝隙
② 火焰焰面为圆锥形,焰面以内为燃 气,焰面以外为空气,焰面处α=1,燃 烧产物浓度最大。 ③ 火焰长度与气流速度成正比,对同 一种燃气和同一燃烧器,气流速度越大, 火焰越长。 ④ 燃气流量一定时,火焰长度与气流 速度无关,仅与气体的扩散系数成反比。 扩散系数越大,火焰越短。(扩散系数即

燃气燃烧方法——扩散式燃烧

燃气燃烧方法——扩散式燃烧

燃气燃烧方法——扩散式燃烧
燃气燃烧时,一次空气过剩系数α′=0,燃烧所需的氧全部依靠扩散作用从周围大气中获得,这种燃烧方法称为扩散式燃烧。

燃烧火焰,通常指有比较规则外形的、正在进行燃烧反应的高温混合物所围成的一个区域,其中包含正在燃烧的物质和燃烧刚生成的物质。

可以按不同的特征对火焰进行分类。

扩散式燃烧所产生的火焰为扩散火焰。

按燃气与空气供入的方式,扩散火焰可分为;
(1)自由射流扩散火焰产生于燃气从喷燃器向太空间的静止空气中喷出后形成的燃气射流中,如图3—5—1(a)所示。

(2)同轴流扩散火焰产生于燃气从喷管以与空气流同一轴线喷出的燃气、空气平行气流中,如图3—5—1(b)所示。

这时燃气射流是喷向有限空间的燃烧室,亦称为受限射流扩散火焰。

(3)逆向喷流扩散火焰产生于与空气气流逆向喷出的燃气射流中,如图3—5—1(c)所示。

燃气燃烧方法

燃气燃烧方法

第五章 燃气燃烧方法第一节 扩散式燃烧二、层流扩散火焰的结构将管口喷出的燃气点燃进行燃烧,如果燃气中不含氧化剂(即'0α=)则燃烧所需的氧气将依靠扩散作用从周围大气获得。

这种燃烧方式称为扩散式燃烧。

dC M DFdr∝ (5-1)式中 D ——扩散系数;F ——垂直于扩散方向两股气流的接触面积;dCdr——径向浓度梯度。

对于上述两种相似情况,扩散率之比为:11112222dC D F M dr dC M D F dr ⎛⎫ ⎪⎝⎭=⎛⎫⎪⎝⎭ (5-2)111222F d L = (5-3)1212dC d dr dC d dr ⎛⎫ ⎪⎝⎭=⎛⎫⎪⎝⎭(5-4)11112112222122M D d L d D L M D d L d D L =⨯⨯= 2111122222D L v d D L v d = 或者2DLvd=常数2vd L D∝(5-5)三、层流扩散火焰向紊流扩散火焰的过渡10.700.29g C asC r=+ (5-6)式中 s ——距出口的轴向距离; a ——紊流结构系数; r ——射流喷口的半径。

1g gC C n=- 或111g C C n =+ (5-7)0.70110.29f al n r=++[0.70(1)0.29]f rl n a=+-(5-8)四、扩散火焰中的多相过程E RTW Be-= (5-9)式中 W ——反应速度;B ——试验系数,取决于气相组成、固相表面积等因素; E ——活化能; R ——气体常数; T ——绝对温度。

dC W DFdr=- (5-10)式中 D ——扩散系数; F ——接触表面积;dCdr——浓度梯度。

五、燃气火焰的辐射第二节 部分预混式燃烧一、部分预混层流火焰在燃烧器出口的周边上,存在一个稳定的水平焰面,它是空气-燃气混合物的点火源,又称点火环。

二、部分预混层流火焰的确定如果燃烧强度不断加大,由于v S =的点更加靠近管口,点火环就逐渐变窄。

燃气燃烧方法

燃气燃烧方法

燃气燃烧方法
燃烧方法,是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。

燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式,一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。

根据燃气与空气在燃烧前的混合情况,可将燃气燃烧方法分为三种:
1.扩散式燃烧法
将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出,或者燃气直接喷人空气中,两者在接触面上边混合边燃烧,也称有焰燃烧法。

2.完全预混式燃烧法
按一定比例将燃气、空气均匀混合,再经燃烧器喷口喷出,进行燃烧。

由于预先均匀混合,可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕,燃烧火焰很短,甚至看不见火焰,故电称为无焰燃烧法。

3.部分预混式燃烧法
在燃气中预先混入部分空气(通常,一次空气系数=0.45~0.75),然后经燃烧器喷入空气中燃烧,也称为半无焰燃烧法。

从本质上看燃气的燃烧过程,与其它种类燃料一样,也包括以下三个阶段:
(1)燃气与空气的混合,属物理过程,需要消耗一定的能量和时间;
(2)混合气的加热和达到着火,也屑物理过程,依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热;
(3)完成燃烧化学反应,属化学过程,反应速度受化学动力
学因素控制。

所以,燃气燃烧过程所需的时间,包括氧化剂与燃气混合预热所需的时间ph和进行化学反应所需的时间ch,即:
=Ph+ch
按燃烧阶段所需时间不同,也可区别出以上不同类型的燃烧方法。

如果ph远大于ch,则ph,燃烧在扩散区进行,物理因素是影响燃烧全过程的主要因素:反之,ph远小于ch,则ch燃烧在动力区进行,化学动力学因素是影响燃烧全过程的主要因素;若phch。

燃烧在中间区进行。

燃气应用技术复习要点及答案

燃气应用技术复习要点及答案

燃气应用技术第1章燃气燃烧(24)1、燃烧、热值、着火概念燃烧:气体中可燃组分在一定条件下与氧发生剧烈的、产生大量热、光的物理化学反应过程。

热值:是指标准单位体积的燃气在完全燃烧时所放出的全部热量,单位为 kJ/Nm3。

着火温度:定义:可燃气体在空气中能引起自燃的最低温度。

2、燃烧必备的条件一定的氧气——提供燃烧所需充足氧气,并与燃料充分混合接触一定的温度——有点火源、具有维持燃烧的条件、保证一个高温环境外将燃烧产物——烟气和灰及时排走。

一定的时间——混合、燃烧时间3、燃烧计算内容4、燃烧所需空气量的两种计算方法5、燃烧产生烟气量的两种计算方法①按燃气组分计算②按发热量近似计算6、燃烧温度、理论燃烧温度、实际燃烧温度概念燃烧温度是燃气燃烧时放出的热量加热烟气,使之能达到的温度,也称烟气温度。

7、了解焓温图8、燃烧反应机理9、火焰传播速度的定义、影响因素法向火焰传播速度Sn(燃烧速度)单位时间、单位火焰面积上所燃烧的可燃混合物体积①可燃混合物的性质:导热系数——越大-Sn也越大分子结构——越是不饱和的碳氢化合物-Sn越大②燃气浓度: Sn随燃气浓度的变化均呈“”形。

③初始温度:升高——Sn显著增大。

④压力:压力增大——CmHn与空气混合物的Sn减小⑤添加剂:可以增大或减小火焰传播速度。

⑥孔口直径d:d越小,Sn越小;当d<dc,熄火。

10、火焰传播极限的定义、影响因素定义:能使火焰持续不断传播所必需的最高、最低燃气浓度,称为火焰传播浓度上、下限。

上下限之间的范围就是火焰传播浓度极限。

燃气所在环境组分:在纯氧中:极限范围扩大,加入惰气:极限范围缩小,含尘、水蒸气:极限范围改变。

混合物的温度、压力:提高,则极限范围扩大燃烧空间大小、形状、壁面材料:极限范围改变11、强化燃烧的方法预热燃气和空气、可以提高S n,从而提高燃烧温度、方法:烟气余热预热空气、部分高温烟气重新引回燃气、空气入口处加强气流紊动燃烧反应速度>>分子间的扩散混合速度——提高混合速度——极大提高燃烧速度。

各种低氮燃烧技术的特点

各种低氮燃烧技术的特点

各种低氮燃烧技术的特点技术01扩散式燃烧这是⼀种最简单的燃烧⽅式,该燃烧⽅式的优点是简单、容易点⽕、不会回⽕、燃烧稳定及燃具结构简单。

缺点是,对于空⽓需求量⼤的⾼热值燃⽓,靠层流扩散达不到完全燃烧,烟⽓中C0含量⽐较⾼,燃具体积⽐较⼤。

强制⿎风扩散燃烧⽅式多⽤于⼯业炉中的⼯业燃烧器。

采⽤这种燃烧⽅式需要合理地组织空⽓与燃⽓混合,避免产⽣⼤量的N0x与C0。

O2含量2%--12%;,相对点⽕容易。

但是,NOX含量⽆法控制。

技术02部分预混式燃烧部分预混式燃烧习惯上⼜称⼤⽓式燃烧。

与扩散式燃烧相⽐,部分预混式燃烧具有燃烧完全、⽕焰短、热强度⼤的优点,但是这种燃烧⽅式可能产⽣回⽕、离焰与脱⽕,在控制好⼀次空⽓的条件下,能具有⼀定范围的不离焰、不回⽕的稳定⽕焰区,在此区内可以调节热负荷。

部分预混式燃烧也有以下缺点:a.需要组织好⼆次空⽓,需要⾜够的⼆次空⽓进⼝⾯积及必要的炉膛⾼度,所以很难减⼩燃烧设备的体积。

b.燃烧产物中N0x含量较⾼,采取措施后,N0x含量降低,⽽C0含量升⾼,很难达到C0与N0x含量都降低的效果。

在有些较⼤功率燃烧器结构中,为了保证点⽕成功率,中⼼形成⽕焰⿊区,采⽤部分预混。

其他与扩散式燃烧相同。

技术03精准控制全预混式燃烧将燃烧所需空⽓精准混⼊燃⽓再进⾏燃烧的全预混式燃烧,其特点是⽕焰短,附着于燃烧表⾯,甚⾄看不到⽕焰,故也称作⽆焰式燃烧。

这种燃烧⽅式的稳定性较差,稳定燃烧的范围较⼩,必须采⽤防⽌离焰与回⽕的稳焰措施。

精准控制全预混式燃烧的优点:燃烧强度⼤,⽕焰短,可以降低炉膛⾼度;不需要⼆次空⽓,省去了⼆次空⽓的⼊⼝⾯积;具有较⼤的⾯积热强度与体积热强度,可缩⼩燃烧设备体积;⽕焰⾯可以靠近热交换器,增⼤传热系数;燃烧产物中C0及N0x含量都⽐较低。

精准控制全预混式燃烧的缺点及特殊的技术要求:当热负荷较⼤时,⽆法利⽤燃⽓⾃⾝压⼒通过引射器吸⼊空⽓,需要有保证燃⽓与空⽓混合⽐例的装置,并且维持此⽐例不受热负荷变化的影响;应有可靠的避免离焰、回⽕的稳焰措施,必要时需要冷却头部,防⽌回⽕。

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燃气燃烧方法——扩散式
燃烧
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文件编号:KG-AO-2484-47 燃气燃烧方法——扩散式燃烧
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燃气燃烧时,一次空气过剩系数α′=0,燃烧所需的氧全部依靠扩散作用从周围大气中获得,这种燃烧方法称为扩散式燃烧。

燃烧火焰,通常指有比较规则外形的、正在进行燃烧反应的高温混合物所围成的一个区域,其中包含正在燃烧的物质和燃烧刚生成的物质。

可以按不同的特征对火焰进行分类。

扩散式燃烧所产生的火焰为扩散火焰。

按燃气与空气供入的方式,扩散火焰可分为;
(1)自由射流扩散火焰产生于燃气从喷燃器向太空间的静止空气中喷出后形成的燃气射流中,如图3—5—1(a)所示。

(2)同轴流扩散火焰产生于燃气从喷管以与空气流同一轴线喷出的燃气、空气平行气流中,如图3—
5—1(b)所示。

这时燃气射流是喷向有限空间的燃烧室,亦称为受限射流扩散火焰。

(3)逆向喷流扩散火焰产生于与空气气流逆向喷出的燃气射流中,如图3—5—1(c)所示。

图3-5-1 扩散火焰的形式
根据射流流动的状况,扩散火焰又可分为层流扩散火焰和紊流扩散火焰。

一、层流扩散火焰
当燃气以层流流动喷入静止的空气中而且被点燃时,空气(或氧)依靠分子扩散,被卷吸入燃烧区;或者当燃气和空气分别以层梳流动同向平行喷入燃烧室并点燃时,便得到层流扩散火焰,它为一圆锥焰面,
如图3—5—2所示。

在层流状态下,气流混合仅以分子扩散方式进行。

如图,射流以外的空气通过外边界线向着燃气射流扩散,燃气从射流核心区向着空气扩散。

在某一锥面上,燃气和空气(或氧气)混合的浓度达到化学当量比,即α=1处,便形成稳定的燃烧区,即火焰焰面。

该图还示出了a—a截面上燃气、氧气和燃烧产物的浓度分布。

燃气从火焰中心(射流核心区)的初始浓度Cg,朝着焰面方向逐渐降低,直到Cg=0;氧气浓度从静止空气的21%左右,也朝着焰面方向逐渐降至Cco2=0;在焰面上生成的燃烧产物的浓度Ccp最大,它同时向两个相反的方向扩散,浓度逐步降低,直至Ccp=0这样,层流扩散火焰焰面便明显地分为四个区域:
纯燃气区为相当于α=0的射流核心区;
内侧混合区为焰面以内的射流混合区,其间为燃烧产物与燃气的混合物;
外侧混合区为焰面以外的射流混合区,其间为燃
烧产物与空气的混合物;
纯空气区为燃气射流外边界线以外,α=∞的区域。

扩散火焰的形状为圆锥形。

这是由于沿火焰轴线方向流动的燃气要穿过一个较厚的内侧混合区才能遇到氧气,这就需要一段时间,而在这段时间内燃气将流过一定的距离,使焰面拉长;同时,燃气在向前流动过程中被不断燃烧而消耗,纯燃气的体积越来越小,燃烧区就逐渐向气流中心靠拢,最后在中心线上全部燃尽,所以火焰末端汇合,而整个焰面成圆锥形。

锥顶与喷口之间的距离称为火焰长度,或火焰高度。

可以利用相似关系,直观定性地讨论层流扩散火焰理论。

如图3—5—3,两个相似的扩散燃烧装置,管
1和管2,都从同心内管A和环管B中分别通入燃气和空气,而且两种气体的流速相等。

图中还绘出了燃气在管道断面上的浓度分布。

在燃气射流的初始截面上,其浓度为均匀分布,浓度场呈矩形。

由于不断燃烧,在距离L1和L2处,浓度分布呈图示曲线状,即沿着同心圆管轴线燃气的浓度最大,而在其两侧浓度
则向着管壁逐渐降低。

图3-5-2 层流扩散火焰的结构
图3-5-3 层流扩散火焰的相似若假设L1和L2为火焰长度,该处的燃烧必在射流轴线上进行,燃气与空气的混合比符合化学当量比。

燃气和空气之间的扩散率,即单位时间从空气中扩散到燃气中去的氧量,应与浓度梯度成正比;
式中 D——层流分子扩散系数;
F——垂直于扩散方向的两股气流的接触面积,它正比于Ld;
dC/dr——径向浓度梯度,正比于1/d,即在给定的燃气和空气的初始浓度下,直径越小,浓度变化越剧烈。

这样,对于上述两种相似情况,扩散率之比
此外,扩散到可燃气中的氧使燃气燃烧,若在L1,L2距离内正好燃烧完毕,则在这段距离内的扩散率应当和燃气的流量相适应,即两者应成正比,即
由此可见,层流扩散火焰的长度与燃气喷嘴直径平方和燃气的流速成正比,与燃气的分子扩散系数成反比。

对同一种燃气和同一燃气喷嘴而言,燃气速度越大,火焰就越长。

由于vd2
反映了燃气的体积流量,故当燃气流量不变时,火焰长度与燃气流速和喷嘴口径无关,而与燃气的分子扩散系数成反比,扩散系数越小,分子扩散越缓慢,则火焰越长。

炼焦炉立火道内加热煤气的燃烧,属于强制条件下的同轴流层流扩散燃烧,其火焰高度也符合式(5—1),从燃烧方法出发,改善焦饼高向加热均匀性的主要措施为:废气循环、焦炉煤气贫化、改变煤气和空气出口的中心距以及气流夹角、选取恰当的空气过剩系数等。

二、紊流扩散火焰
在工业上,广泛采用的扩散燃烧是紊流扩散燃烧。

图3—5—4表示出扩散火焰由层流转变为紊流的发展过程。

如图,层流扩散火焰的焰面边缘光滑、轮廓清晰、形状稳定,随着燃气流速的增加,火焰高度几乎呈线性增高,一直达到最大值。

此后,流速增加使火焰顶端开始变得不稳定,并开始颤动。

随着流速进一步提高,这种不稳定现象将逐步发展为带有噪音的紊流刷状火焰,它从火焰顶端的某一确定点开始发生层流破裂,并转变为紊流射流。

由于紊流扩散,燃烧加快,迅速地使火焰的高度缩短,同时使由层流火焰破裂转为紊流刷焰的那个破裂点向喷燃器方向移动。

当射流速度达到使破裂点十分靠近喷口,即达到充分发展的紊流火焰条件后,速度若进一步提高,火焰的高度以及破裂点高度都不再改变而保持一个定值,但火焰的噪音却会继续增大,火焰的亮度也会继续减弱。

最后在某一速度下(该速度取决于可燃气的种类和喷燃器尺寸),火焰会吹离喷管。

扩散火焰由层流状态过渡为紊流状态,一般发生在Re 数为2000~10000的临界值范围内。

图3-5-4 火焰的形状及高度随射流速度增加的连续变化
在紊流扩散火焰中,无法区分焰面和其它部分,在整个火焰内都进行着燃气和空气的混合、预热和化学反应。

这种火焰的形状和长度完全取决于燃气与空气流向的交角和流动特性。

例如,空气沿轴向进入炉膛时,形成一股瘦长的圆锥形火炬;当空气流强烈旋转时,混合加强,形成一股短而宽的火矩。

在工程上可以采用各种方法来调节和强化紊流扩散燃烧过程。

如前所述,紊流扩散火焰的长度较层流扩散火焰为短,其长度L亦可按式(3—5—1)确定,不过此时扩散系数D要采用紊流扩散系数Dt。

因为Dt∝ε×L′其中,紊流强度ε∝平均流速v,紊流尺度L′∝管子直径d,所以有L′∝d,就是说,紊流火焰长度i与喷燃器的直径d成正比,而与
流速无关。

这一结论已为实验所证实。

按气流混合规律,在燃气紊流自由射流中,轴线上的燃气浓度Cg与射流出口处的原始浓度C1之比为
式中 s——距出口的轴向距离;
a——紊流结构系数,可取0.07-0.08;
r——射流喷口半径。

射流中各点的燃气浓度与空气浓度之和各处应是一样的,它等于出口处的浓度和C1+O=C1。

因此,燃气浓度和空气浓度之比为。

在火焰锋面上,这个浓度比应近似地等于化学计量浓度比1:n,故:
三、扩散火焰的稳定
使燃气着火并使其在气流中进行传播,固然是研究燃烧过程的一个很重要的课题,但是如何使火焰在气流中维持稳定的传播,对燃烧过程的研究尤为重要。

这不仅具有理论意义,而且还具有实际意义。

设想一个燃烧装置,燃气着火以后,不具有稳定的燃烧过程,燃烧火焰时续、时熄,显然这种燃烧装置是没有任何实用价值的。

所谓火焰的稳定性,就是指在规定的燃烧条件下,火焰这个高温混合物区域能保持一定的位置和体积,既不回火,也不脱火,能够稳定燃烧的一种性能。

导致回火或脱火的根本原因,是火焰传播速度与可燃混合气流喷出速度之间的平衡遭到破坏,如第四章第一节所讨论。

对于扩散火焰,燃气和空气是分别送入燃烧室的,
不会出现回火,但燃气或空气的喷出速度过大或喷口直径过小,都可能产生脱火或熄灭。

为了提高火焰的稳定性,电必须有稳定火焰的措施,尤其在提高扩散火焰燃烧强度的同时,更应注意保证火焰的稳定。

射流扩散火焰的稳焰措施,可以有以下几种方法:
(1)使射流界面上的燃烧速度与气流速度和平衡;
(2)利用喷燃气的喷口边缘后面所形成的气流环流区和回流区;
(3)利用气流的旋转所产生的环流与回流区;
(4)依靠射流出口处的短圆管与射流之间形成的环流等。

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