燃烧学射流混合过程幻灯片.ppt

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1、燃烧学射流混合过程燃烧学射流混合过程第1页，共62页，编辑于2022年，星期一燃燃 料料氧化剂氧化剂浓浓 度度温温 度度混合混合扩散扩散燃烧燃烧化学过程化学过程物理过程物理过程动量传递动量传递(流动流动)质量传递质量传递(扩散扩散)热量传递热量传递化学反应化学反应第2页，共62页，编辑于2022年，星期一燃烧燃烧空空 间间时时 间间动力燃烧动力燃烧扩散燃烧扩散燃烧中间燃烧中间燃烧第3页，共62页，编辑于2022年，星期一燃烧燃烧层流燃烧层流燃烧紊流燃烧紊流燃烧过渡态燃烧过渡态燃烧气体流动形式气体流动形式燃烧燃烧气体燃料气体燃料液体燃料液体燃料固体燃料固体燃料燃料燃料第4页，共62页，编辑于20

2、22年，星期一燃烧燃烧均相燃烧均相燃烧异相燃烧异相燃烧燃料物质形态燃料物质形态燃烧燃烧层状燃烧层状燃烧(固定床固定床)固体床层固体床层沸沸腾腾床床燃燃烧烧(流流化化床床)粉煤燃烧粉煤燃烧(气流床气流床)第5页，共62页，编辑于2022年，星期一射流混合过程射流混合过程煤煤 气气与与 空空气气 混混合合 程程度度长度长度宽度宽度温度分布温度分布气流的喷出速度气流的喷出速度空空气气与与煤煤气气的的相相对对速度速度气流的交角气流的交角旋流速度旋流速度紊流射流紊流射流自由射流自由射流同轴射流同轴射流交叉射流交叉射流旋转射流旋转射流有焰燃烧有焰燃烧:煤气与空气在炉内一边混合一边燃烧煤气与空气在炉内一边混

3、合一边燃烧第6页，共62页，编辑于2022年，星期一射射流流的的初初始始条条件件喷口尺寸喷口尺寸d d0 0流量流量mm0 0动量动量G G0 0温度温度T T0 0压力压力p p0 0密度密度0 0浓度浓度C C0 0速度速度u u0 0边边 界界条件条件外围流体流速外围流体流速u us s压力压力P Ps s温度温度T Ts s浓度浓度C Cs s物物 理理参数参数等压比热等压比热c cp p紊流导热系数紊流导热系数紊流粘性系数紊流粘性系数紊流扩散系数紊流扩散系数D DT T射射流流流流场场的的速速度度分分布布、温温度度分分布布、浓浓度度分分布布、卷卷吸吸气气量量比比mmc c/m/m0

4、0、射射流流扩扩展展率率d dy y/d/dx x，射射流流张张角角或或第7页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流气流由喷口射入充满静止空气且不受约束空间时的流动气流由喷口射入充满静止空气且不受约束空间时的流动速度差、粘性速度差、粘性紊流旋涡层紊流旋涡层紊紊流流旋旋涡涡跨跨流流扩扩散侵蚀主流散侵蚀主流楔形射流核楔形射流核(势流核心势流核心)u u0 0、C C0 0、T T0 0初始段初始段外边界流外边界流速为速为0射射流流极极点点扩展角扩展角X Xp p第8页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流射射流流的的射射程

5、程是是射射流流的的重重要要流流动动参参数数，其其反反映映了了射射流流对对周周围围流流体体的的穿穿透透能能力力，而而且且还还与与卷卷吸吸周周围围介介质质、燃燃料料着着火火和和燃燃烧烧密密切切相相关关射流射程射流射程速度衰减速度衰减初初始始段段约约为为喷喷口口直径的直径的4545倍倍第9页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流内外边界内外边界紊流边界层紊流边界层卷吸作用卷吸作用外外围围气气体体跨跨流流扩扩散散与主流混合与主流混合势流核心缩小消失势流核心缩小消失相似速度分布相似速度分布过渡段过渡段剪切层剪切层掺混层掺混层过渡段的长度约为喷口直径的过渡段的长度约为

6、喷口直径的1010倍倍第10页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流过渡段过渡段射射流流沿沿程程各各断断面面上上轴轴向向流流速速u u呈呈正正态态分布分布射流充分发展射流充分发展自模段自模段(充分发展段充分发展段)第11页，共62页，编辑于2022年，星期一初始段基本段过渡截面核心区外边界极点轴心速度轴心速度x0h0流量流量动量动量压力压力静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流截面上截面上轴向速轴向速度衰减度衰减至至射程射程扩展角扩展角X Xp p第12页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流射流的扩展角射流的扩展角

7、射射流流速速度度变变化化规规律律、核核心心区区(势势流流核核心心)的的形形状状以以及及速速度度分分布布的规律都是相似的的规律都是相似的x0 射流极点至喷口的距离，射流极点至喷口的距离，mR0 喷口半径，喷口半径，ma 湍湍流流系系数数，与与气气流流湍湍流流程程度度及及喷喷口口处处速速度度场场分分布布均均匀匀性性有有关关的的经经验验常常数数，对对于于圆圆形形喷喷口口，a0.070.076，a a约约为为2828o o，初初始始段段长长度度约约为为R0的的8.89.6倍倍圆形喷口：圆形喷口：第13页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流射流核心射流核心火焰黑根

8、火焰黑根长度长度x xp p喷口形状喷口形状喷口速度分布喷口速度分布紊流强度紊流强度实验决定实验决定第14页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流PrandtlPrandtl紊紊流流理理论论：湍湍流流切切应应力力的的数数值值是是由由流流体体微微团团速速度度脉脉动动引引起起动量横向转移来直接确定的，又称动量转移理论动量横向转移来直接确定的，又称动量转移理论自由射流半宽自由射流半宽y y与该截面上的轴向距离与该截面上的轴向距离x x成正比成正比自由射流轴向速度自由射流轴向速度u umm分布规律分布规律自由射流轴向浓度自由射流轴向浓度C Cmm分布规律分布规律圆

9、形喷口：圆形喷口：自由射流轴向速度的径向分布规律自由射流轴向速度的径向分布规律自由射流轴向浓度的径向分布规律自由射流轴向浓度的径向分布规律第15页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流在在射射流流的的充充分分发发展展区区，轴轴向向流流速速的的径径向向分分布布具具有有相相似似性性。自自由由射射流轴向速度的径向分布规律：流轴向速度的径向分布规律：自由射流轴向浓度的径向分布规律：自由射流轴向浓度的径向分布规律：Ku=8292KC=5457圆形喷口：圆形喷口：第16页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流自由射流轴向速度自由射

10、流轴向速度u umm分布规律：分布规律：自由射流轴向浓度自由射流轴向浓度C Cmm分布规律：分布规律：圆形喷口：圆形喷口：第17页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流该喷口的特征尺寸直径为矩形的短边长度该喷口的特征尺寸直径为矩形的短边长度2b2b0 0扁矩形喷口：扁矩形喷口：射流的扩展角射流的扩展角较小，各项参数沿轴向变化较慢较小，各项参数沿轴向变化较慢x0 射流极点至喷口的距离，射流极点至喷口的距离，mb0 喷口短边长度，喷口短边长度，mxch 初始段长度，初始段长度，ma 湍湍流流系系数数，与与气气流流湍湍流流程程度度及及喷喷口口处处速速度度场场分分

11、布布均均匀匀性有关的经验常数，对于扁矩形喷口，性有关的经验常数，对于扁矩形喷口，a0.10.12第18页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流扁矩形喷口：扁矩形喷口：自由射流轴向速度自由射流轴向速度u umm分布规律分布规律自由射流轴向速度的径向分布规律自由射流轴向速度的径向分布规律自由射流轴向浓度的径向分布规律自由射流轴向浓度的径向分布规律自由射流轴向浓度自由射流轴向浓度C Cmm分布规律分布规律第19页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流扁矩形喷口：扁矩形喷口：自由射流轴向速度自由射流轴向速度u umm分布规律：

12、分布规律：自由射流轴向速度的径向分布规律：自由射流轴向速度的径向分布规律：第20页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流扁矩形喷口：扁矩形喷口：自由射流轴向浓度的径向分布规律：自由射流轴向浓度的径向分布规律：自由射流轴向浓度自由射流轴向浓度C Cmm分布规律：分布规律：第21页，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流自由射流对周围气体的卷吸能力可用卷吸率表示：自由射流对周围气体的卷吸能力可用卷吸率表示：me 卷吸量卷吸量mx x截面处射流的总质量流量截面处射流的总质量流量m0 射流的初始质量流量射流的初始质量流量第22页

13、，共62页，编辑于2022年，星期一静止气体中的自由射流静止气体中的自由射流当量直径当量直径d de e从直径从直径d d0 0喷出的密度为喷出的密度为0 0 的气体的动量的气体的动量G G0 0和速度和速度u u0 0从当量直径从当量直径d de e喷出的密度为喷出的密度为s s的气体的动量的气体的动量G Gs s和速度和速度u us sG G0 0=G=Gs su u0 0=u=us smm0 0G G0 0非等温过程非等温过程第23页，共62页，编辑于2022年，星期一同向平行流中的自由射流同向平行流中的自由射流射流的扩展射流的扩展单股射流射入与其同向平行流动的主气流中单股射流射入与其同

14、向平行流动的主气流中轴轴线线上上流流体体轴轴向向速度的衰减速度的衰减核心区长度核心区长度射射流流与与周周围围气气流流之间的速度梯度之间的速度梯度第24页，共62页，编辑于2022年，星期一同向平行流中的自由射流同向平行流中的自由射流u us s逐渐变大逐渐变大混合速度减慢混合速度减慢u u0 0=u=us s混合速度很慢混合速度很慢u u0 0uus su u0 0uus s混合速度变快混合速度变快射射流流与与外外流流间间的的速速度度梯梯度度减减小小，混混合合减减缓缓，射射流流张张角角、速速度度及及浓浓度度沿沿轴向的变化率随之减小。轴向的变化率随之减小。第25页，共62页，编辑于2022年，星

15、期一射流出口附近混合区射流出口附近混合区中轴向速度的分布公式：中轴向速度的分布公式：同向平行流中的自由射流同向平行流中的自由射流r r1 1与与r r2 2 分分别别为为混混合合区区的的内内半半径径与与外外半半径径u u0 0 射流出口速度射流出口速度u us s 外围流体速度外围流体速度第26页，共62页，编辑于2022年，星期一同向平行流中的自由射流同向平行流中的自由射流势核长度势核长度x xp p：射射流流充充分分发发展展区区轴轴心心速速度度u uc c的衰减规律的衰减规律:表示射表示射流的扩流的扩散情况散情况射流张角及射流扩展率随射流张角及射流扩展率随的增大而减小的增大而减小第27页，

16、共62页，编辑于2022年，星期一多股平行射流多股平行射流初始段初始段基本段基本段初始初始段段过渡过渡段段过过渡渡段段的的大大小小和和平平行行射射流流组组中中相邻喷口之间的距离有关相邻喷口之间的距离有关当当多多股股平平行行射射流流存存在在时时，由由于于每每股股射射流流彼彼此此之之间间的的相相互互影影响响，射射流流之之间间形形成成较较为为强强烈烈的的漩漩涡涡区区，使使得得多多股股射射流流的的湍湍流流脉脉动动比比自自由由射射流流大大。所所以以多多股股射射流流与与单单股股射射流流相相比比，具有如下的特点：具有如下的特点：1.1.多多股股平平行行射射流流初初始始段段长长度度比比单单股股射流流程短，约小

17、射流流程短，约小30%30%左右左右；2.2.由由于于边边界界层层的的增增厚厚主主要要与与横横向向脉脉动动速速度度成成正正比比，所所以以混混合合区区厚厚度度比单股大比单股大多多股股平平行行射射流流基基本本段段中中速速度度场场仍仍服服从从自自由由射射流流的的速速度度分分布布规规律律第28页，共62页，编辑于2022年，星期一交叉射流交叉射流以某一角度与主流相交的射流为交叉射流以某一角度与主流相交的射流为交叉射流射流在主流中的穿透深度射流在主流中的穿透深度射流和主流的混合情况射流和主流的混合情况第29页，共62页，编辑于2022年，星期一交叉射流交叉射流或者两股射流以一定角度交叉喷出形成交叉射流或

18、者两股射流以一定角度交叉喷出形成交叉射流强强化化混混合合在在两两股股交交叉叉射射流流汇汇合合前前存存在在回回流流区区，其其大大小小和和强强度度由由a a0 0和和0 0决定决定交交叉叉射射流流汇汇合合点点x xj j第30页，共62页，编辑于2022年，星期一交叉射流交叉射流或者两股射流以一定角度交叉喷出形成交叉射流或者两股射流以一定角度交叉喷出形成交叉射流交交叉叉射射流流主主流流方方向向上上速速度度衰衰减减规律：规律：汇汇合合点点之之前前，射射流流速速度度逐逐渐渐降低降低汇汇合合点点附附近近，射射流流速速度度有有所所增增大大，汇汇合合点点位位置置x xj j与与喷喷口口间距间距a a0 0和

19、角度和角度0 0有关有关汇汇合合点点后后不不远远处处，射射流流速速度度开开始始衰衰减减，其其衰衰减减规规律律类类似似于自由射流于自由射流第31页，共62页，编辑于2022年，星期一u u0 0 0 0 Q Q0 0 0 0v v0 0 0 0v v0 0 0 0交叉射流交叉射流正面受主流动压头的冲击正面受主流动压头的冲击背背面面受受尾尾流流中中降降压压旋旋涡涡卷卷刷刷射流核射流核OBOB显著弯曲段显著弯曲段旋涡扩展段旋涡扩展段射流出现周向速度分量射流出现周向速度分量旋旋涡涡射流受到侧面切应力作用射流受到侧面切应力作用卷吸掺混强烈卷吸掺混强烈射流轴线射流轴线几何中心线几何中心线第32页，共62页

20、，编辑于2022年，星期一交叉射流交叉射流穿透深度的经验公式：穿透深度的经验公式：一一般般来来说说，要要得得到到二二次次风风与与燃燃烧烧气气流流良好的混合，必须保持一定的良好的混合，必须保持一定的值值煤粉炉煤粉炉1:671:67第33页，共62页，编辑于2022年，星期一交叉射流交叉射流交叉角及流速比的影响：交叉角及流速比的影响：第34页，共62页，编辑于2022年，星期一环状射流环状射流有钝体的直流燃烧器有钝体的直流燃烧器改善火焰的结构和改善火焰的结构和稳定性稳定性低压回低压回流区流区喷嘴出口喷嘴出口810d810d0 0充充分分发发展展区区(自自模模段段)，流流型型类似于自由射流类似于自由

21、射流靠近喷嘴出口处靠近喷嘴出口处射射流流状状态态只只受受喷喷嘴嘴的的几几何何形状形状(d/D)(d/D)的影响的影响回回流流区区大大小小、回回流流速速度度及及回回流流量量，影影响响着火稳定性及气流混合着火稳定性及气流混合第35页，共62页，编辑于2022年，星期一同心射流同心射流轴向直流燃烧器轴向直流燃烧器改善火焰的结构和改善火焰的结构和稳定性稳定性低压回流低压回流区区喷嘴出口喷嘴出口810d810d0 0充充分分发发展展区区，流流型型类似于自由射流类似于自由射流靠近喷嘴出口处靠近喷嘴出口处射射流流状状态态受受喷喷嘴嘴的的几何形状的影响几何形状的影响第36页，共62页，编辑于2022年，星期一

22、环状射流对中心射流的影响环状射流对中心射流的影响随随着着 的的增增大大，中中心心射射流流势势核核长长度度越越来来越越小小，中中心心射射流流速速度度衰衰减减越越来越快来越快第37页，共62页，编辑于2022年，星期一中心射流对环状射流的影响中心射流对环状射流的影响随随着着 的的减减小小，环环状状射射流流势势核核长长度度越越来来越越小小，环环状状射射流流速速度度衰衰减减越越来越快来越快环缝宽度环缝宽度 第38页，共62页，编辑于2022年，星期一射流长度为炉膛射流长度为炉膛2/32/33/43/4卷吸量越大，射程越小卷吸量越大，射程越小卷吸量越小，射程越远卷吸量越小，射程越远由实验确定由实验确定对

23、于难以燃烧的贫煤和无烟煤来说对于难以燃烧的贫煤和无烟煤来说环环状状射射流流速速率率大大，中中心心射射流流速速率率小小，衰衰减减快快，从从而而在在中中心心射射流流喷喷口口处处形形成成了了一一个个较较大大的的回回流流区区，使使得得无无烟烟煤煤易易于达到它的着火温度，从而易于着火于达到它的着火温度，从而易于着火对于易于燃烧的烟煤来说对于易于燃烧的烟煤来说中中心心射射流流速速率率大大，环环状状射射流流速速率率小小，从从而而在在环环状状射射流流喷喷口口处处形形成成回回流流区区，促促进进混混合合，并并降降低低了了中中心心射射流流喷喷口口处处的温度，防止烧坏喷嘴的温度，防止烧坏喷嘴第39页，共62页，编辑于

24、2022年，星期一旋转射流旋转射流-简介简介径向和轴向压力梯度径向和轴向压力梯度轴向压力梯度增大轴向压力梯度增大流流体体轴轴向向倒倒流流，形形成成回流区回流区旋转紊流运动旋转紊流运动自由射流运动自由射流运动尾流尾流第40页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-简介简介I I区，自由漩涡区，自由漩涡II II区，固体漩涡区，固体漩涡第41页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-特点特点旋旋转转射射流流具具有有内内回回流流区区和和外外回回流流区区，扩扩展展角角比比较较大大，相相对对直直流流射射流流而而言言，旋旋转转射射流流卷卷吸吸周周围围介介质质的的能能力力强强，可

25、可以以依靠自身的回流区保持稳定着火。依靠自身的回流区保持稳定着火。旋旋转转射射流流出出口口处处速速度度高高，由由轴轴向向、径径向向和和切切向向速速度度组组成成，气流的早期混合强烈。气流的早期混合强烈。切切向向速速度度衰衰减减很很迅迅速速，气气流流旋旋转转效效应应消消失失较较快快，因因此此后后期期混合较弱。混合较弱。旋转射流的轴向速度衰减也较快，因此射流射程较短。旋转射流的轴向速度衰减也较快，因此射流射程较短。第42页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-自由漩涡自由漩涡位能旋涡：靠流体内部位能变化位能旋涡：靠流体内部位能变化(静压或水位差静压或水位差)而形成的旋涡而形成的旋涡自

26、自由由旋旋涡涡：无无外外加加扭扭矩矩作作用用、理理想想流流体体、无无摩摩擦擦损损耗耗、漩漩涡涡不不同同半半径径上的动量矩守恒上的动量矩守恒第43页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-自由漩涡自由漩涡自由旋涡的特点：自由旋涡的特点：切线速度切线速度v v0 0与半径成反比与半径成反比流流线线虽虽然然是是同同心心圆圆，但但是是各各流流体体微微团团并并没没有有绕绕其其自自身身轴轴线线自自转转运运动动(不不包包括括涡涡心心)，而而是是一一种种无无旋旋圆圆周周运运动动，即即各各流流体体微团的旋度为零。微团的旋度为零。包包括括涡涡心心，任任何何半半径径r r圆圆周周上上的的环环量量或或涡

27、涡强强都都相相等等，所所以以自自由漩涡又叫做等环量或等涡强流场由漩涡又叫做等环量或等涡强流场第44页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-固体漩涡固体漩涡固体旋涡固体旋涡-强制旋涡强制旋涡rRrR1 1 (R(R1 1:平衡半径平衡半径)漩漩涡涡中中心心有有个个半半径径为为R R1 1的的涡涡核核，涡涡核核内内的的流流体体绕绕中中心心OO按按固固体体旋旋转规律旋转，即转规律旋转，即这个涡核即为固体漩涡或者强制漩涡这个涡核即为固体漩涡或者强制漩涡第45页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-圆周漩涡圆周漩涡涡核涡核强制旋涡流场强制旋涡流场圆周旋涡栾肯涡圆周旋涡栾肯

28、涡外围外围-自由旋涡流场自由旋涡流场rRrR1 1 v v=r=rrRrR1 1 v vr=Kr=Kr=Rr=R1 1固固体体漩漩涡涡的的外外围围为为自自由由涡涡，固固体体涡涡核核与与外外围围自自由由涡涡的的整整体体为为圆圆周周漩漩涡涡或者栾肯涡或者栾肯涡第46页，共62页，编辑于2022年，星期一rRrrRrR1 1r=Rr=R1 1R R1 1r0r0r=0r=0圆周旋涡静压分布规律圆周旋涡静压分布规律或者或者或者或者第48页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-旋流强度及旋流数旋流强度及旋流数旋旋流流强强度度火焰长度火焰长度燃烧强度燃烧强度火焰稳定性火焰稳定性旋旋流流数数

29、G G 旋转射流的角动量旋转射流的角动量(旋转动量矩旋转动量矩)R )R 定性尺寸，旋流半径定性尺寸，旋流半径G Gx x 旋转射流的轴向动量旋转射流的轴向动量 p p 旋转射流某轴向截面处的静压旋转射流某轴向截面处的静压 v v 旋转射流的切向分速度旋转射流的切向分速度 v vx x 旋转射流的轴向分速度旋转射流的轴向分速度扩张角、回流区大小扩张角、回流区大小旋流强度仅与旋流器结构尺寸有关旋流强度仅与旋流器结构尺寸有关第49页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-旋流射流流场结构旋流射流流场结构旋旋转转射射流流的的流流场场结结构构s0.6s0.6s0.6强强旋旋流流，沿沿轴轴

30、线线的的反反向向压压力力梯梯度度增增大大，导导致致其其不不能能被被轴轴向向流流动动的的流流体体动动能能所所克克服服，产产生生内内部部回回流流区区，速度场为双峰式分布速度场为双峰式分布S S0.60.6，为弱旋转射流的临界旋流强度，为弱旋转射流的临界旋流强度第50页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-旋流射流流场结构旋流射流流场结构第51页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-弱旋流射流流场特点弱旋流射流流场特点轴轴线线上上的的轴轴向向速速度度衰衰减减与与旋旋流流强强度度s s有有关关，s s越越大大，势势能能核核心心被被破破坏坏得得越越强强烈烈，射射流流喷喷口

31、口处处速速度度下下降降得得越越快快轴线上轴向速度衰减规律：轴线上轴向速度衰减规律：切向速度衰减规律：切向速度衰减规律：切切向向速速度度最最大大值值的的衰衰减减与与旋旋流流强强度度s s无关，其衰减常数等于无关，其衰减常数等于(a/d)(a/d)2 2第52页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-强旋流射流流场结构强旋流射流流场结构第53页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-强旋流射流流场特点强旋流射流流场特点强强旋旋转转射射流流轴轴向向、切切向向、径径向向上上的的速速度度分分量量的的最最大大值值沿沿射射流流长长度度方方向向衰衰减减的的快快慢慢，均均与与旋旋流流

32、强强度度s s的的大大小小有有关关，s s越越大大，衰衰减减的的越越快。快。第54页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-强旋流射流流场特点强旋流射流流场特点压力压力p p的衰减与的衰减与x x-4-4成正比成正比旋转射流卷吸能力与旋转数旋转射流卷吸能力与旋转数s s的关系的关系切向分速度切向分速度v v与与x x-2-2成正比成正比轴向分速度轴向分速度v vx x与径向分速度与径向分速度v vr r与与x x-1-1成正比成正比第55页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-强旋流射流流场特点强旋流射流流场特点随随着着射射流流旋旋转转强强度度s s增增大大，回回

33、流流量量增增加加，回回流流区区的的尺尺寸寸(长长度度及及宽宽度度)增增加加。但但是是当当s s增增加加到到一一定定程程度度，长长度度缩缩小小，宽宽度继续增加，其原因是旋转射流对周围介质的卷吸所致。度继续增加，其原因是旋转射流对周围介质的卷吸所致。旋流强度对环形喷口旋转射流回流区的影响旋流强度对环形喷口旋转射流回流区的影响第56页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-旋流射流流场结构旋流射流流场结构烧烧嘴嘴喷喷头头的的几几何何形形状状对对旋旋流流流流场场结结构构的影响：的影响：扩扩张张形形喷喷头头使使得得回回流流区区及及回回流流量量显显著著扩扩大大，扩扩张张管管最最佳佳半半角角为

34、为3535，长度，长度L L(1(12)d2)d第57页，共62页，编辑于2022年，星期一旋转射流旋转射流-热态射流流场热态射流流场气体动力学因素气体动力学因素煤气的物理化学性质煤气的物理化学性质烧嘴的出口直径烧嘴的出口直径燃烧空间的几何特性燃烧空间的几何特性空气过量系数空气过量系数热态射流流场影响因素：热态射流流场影响因素：第58页，共62页，编辑于2022年，星期一工程上什么时候用到这些射流工程上什么时候用到这些射流自自由由射射流流与与平平行行射射流流：大大气气燃燃烧烧器器(燃燃气气锅锅炉炉)、二二次次风风射射流流(层燃锅炉层燃锅炉)中心射流与环状射流：缝隙射流、回流区形成中心射流与环状射流：缝隙射流、回流区形成(钝体、管壁厚度钝体、管壁厚度)旋转射流：旋转燃烧器旋转射流：旋转燃烧器第59页，共62页，编辑于2022年，星期一第60页，共62页，编辑于2022年，星期一第61页，共62页，编辑于2022年，星期一第62页，共62页，编辑于2022年，星期一