[工学]火焰传播与稳定理论6课时课件.ppt

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1、燃烧学 陈志强陈志强第第6、7、8讲讲 火焰传播与稳定理论火焰传播与稳定理论火焰传播的条件火焰传播的条件 着火具备传播可能，首先必须构成一个足够高温度的燃着火具备传播可能，首先必须构成一个足够高温度的燃烧发源地，并且烧发源地，并且燃烧本身必须有一定的化学反应能力，能不燃烧本身必须有一定的化学反应能力，能不经过明显的准备阶段就燃烧起来，且燃烧很快结束经过明显的准备阶段就燃烧起来，且燃烧很快结束。气体燃料都具有能快速从开始状态过渡到燃烧状态的能气体燃料都具有能快速从开始状态过渡到燃烧状态的能力，所以可以把力，所以可以把火焰看成是一个非常狭窄的区域火焰看成是一个非常狭窄的区域。在这个区。在这个区域中

2、，燃料在一定的热源条件下很快地完成燃烧过程。域中，燃料在一定的热源条件下很快地完成燃烧过程。火焰传播类型火焰正常传播与爆燃火焰传播类型火焰正常传播与爆燃火焰正常传播火焰正常传播 火焰正常传播是依靠火焰正常传播是依靠气体分子热运动气体分子热运动的的导热导热方式将热量从方式将热量从高温的燃烧区高温的燃烧区(即火焰前沿即火焰前沿)传给与火焰临近的低温未燃气体燃传给与火焰临近的低温未燃气体燃料，使未燃的新鲜气体燃料的温度提高到着火温度而燃烧，燃料，使未燃的新鲜气体燃料的温度提高到着火温度而燃烧，燃烧的火焰就会一层层地传播到整个容器。烧的火焰就会一层层地传播到整个容器。这种传播形式的传播速度，一般这种传

3、播形式的传播速度，一般13m/s，传播是稳定传播是稳定的，在的，在一定的物化条件下一定的物化条件下（例如浓度、温度、压力、混合比（例如浓度、温度、压力、混合比)，其其传播速度是一不变的常数传播速度是一不变的常数。未燃气未燃气燃烧产物燃烧产物u可燃气体和空气混合物在可燃气体和空气混合物在2020度及度及760760毫米水银柱下的毫米水银柱下的火焰前沿移动的正常速度值火焰前沿移动的正常速度值爆震燃烧波爆震燃烧波 爆震燃烧波的传播不是通过传热传质发生的，它是依靠爆震燃烧波的传播不是通过传热传质发生的，它是依靠冲击波的绝热压缩冲击波的绝热压缩作用使未燃气体燃料的温度升高而引起化作用使未燃气体燃料的温度

4、升高而引起化学反应，从而使燃烧波不断向未燃气体燃料中推进。这种形学反应，从而使燃烧波不断向未燃气体燃料中推进。这种形式的传播速度超过声速，一般式的传播速度超过声速，一般10004000ms，这与正常这与正常火焰传播速度形成了明显的对照。其传播过程也是稳定的。火焰传播速度形成了明显的对照。其传播过程也是稳定的。未燃气未燃气燃烧产物燃烧产物u从化学流体力学角度讨论燃烧波从化学流体力学角度讨论燃烧波为了研究基本特点，考察最简单的情况，即为了研究基本特点，考察最简单的情况，即一维运动的一维运动的平面波平面波，假定混合气体的流动，假定混合气体的流动(或燃烧波的传播速度或燃烧波的传播速度)是是一维的稳定流

5、动；忽略粘性力及体积力一维的稳定流动；忽略粘性力及体积力；并假定混合气；并假定混合气体为完全气体，其体为完全气体，其燃烧前后的定压比热燃烧前后的定压比热Cp为常数为常数；其；其摩尔质量也保持不变摩尔质量也保持不变；反应区相对于管子的特征尺寸；反应区相对于管子的特征尺寸(如如管径管径)是很小的；与管壁是很小的；与管壁无摩擦无热交换无摩擦无热交换。p0U0h0prUrhr未燃气未燃气燃烧产物燃烧产物UU0Ur对该问题列连续方程对该问题列连续方程对该问题列动量方程对该问题列动量方程对该问题列能量方程对该问题列能量方程对对驻定燃烧波上下游的气体分别列状态方程驻定燃烧波上下游的气体分别列状态方程焓方程焓

6、方程反应热方程反应热方程瑞利瑞利(Rayleigh)线线利用连续方程与动量方程，可以推导出以上方程式，该方利用连续方程与动量方程，可以推导出以上方程式，该方程在程在p1/图上是一条直线，斜率为图上是一条直线，斜率为-qm2，称为瑞利线，称为瑞利线，意味着给定初态意味着给定初态p0、0之下，终态之下，终态pr、r应满足的关系。应满足的关系。雨果尼特（雨果尼特（Hugoniot）方程）方程_ 由瑞利线由瑞利线联立能量方程、状态方程，引入联立能量方程、状态方程，引入Cp/R=(比比热容比热容比)/-1可以推导出以上方程式，该方程在可以推导出以上方程式，该方程在P1/图图上是叫上是叫Hugoniot曲

7、线，意味着给定初态曲线，意味着给定初态p0、0及反应热及反应热之下，终态之下，终态pr和和 r的关系。的关系。过程与声速的关系过程与声速的关系1/rprp01/0ABprp0,1/r略略1pr略略1/00Ma1可燃气体的火焰正常传播可燃气体的火焰正常传播_火焰前沿火焰前沿 均匀混合气局部加热而着火并形成火均匀混合气局部加热而着火并形成火焰。依靠导热的作用将能量输送给火焰邻焰。依靠导热的作用将能量输送给火焰邻近的冷混合气层，使这些层的混合气温度近的冷混合气层，使这些层的混合气温度升高而引起化学反应，并形成新的火焰。升高而引起化学反应，并形成新的火焰。一层一层的新鲜混合气依次着火，化一层一层的新鲜

8、混合气依次着火，化学反应区开始由点燃的地方向未燃混合气学反应区开始由点燃的地方向未燃混合气传播，化学反应区使已燃区和末燃区之间传播，化学反应区使已燃区和末燃区之间形成了明显的分界线，我们称这层薄薄的形成了明显的分界线，我们称这层薄薄的化学反应发光区为火焰前沿化学反应发光区为火焰前沿（前锋或波前锋或波前前)。分析中，可以把它看成为几何面。分析中，可以把它看成为几何面。火焰移动速度火焰移动速度(真实值）真实值）火焰移动速度是火焰火焰移动速度是火焰前沿在未燃气中前进相对于前沿在未燃气中前进相对于实验坐标系（附近未燃气）实验坐标系（附近未燃气）的速度，的速度，其前沿的法向指向末燃气其前沿的法向指向末燃

9、气体。若火焰前沿在体。若火焰前沿在t和和t+dt时时间间隔内的位移为间间隔内的位移为dn则移动则移动速度为速度为:uH=dn/dt火焰传播速度（观察值）火焰传播速度（观察值）火焰传播速度是火焰相对于无穷远处的末燃混气（即火焰传播速度是火焰相对于无穷远处的末燃混气（即空间静止坐标）在其法线方向上的速度。空间静止坐标）在其法线方向上的速度。若设火焰移动速度为若设火焰移动速度为uH，未燃气体流速为，未燃气体流速为，它在，它在火焰前沿法向上的分速为火焰前沿法向上的分速为 n，则火焰传播速度则火焰传播速度up为：为：upuH n 当移动速度当移动速度uH与气流速度的方向一致时，则取正号。反与气流速度的方

10、向一致时，则取正号。反之则取负号。当气流速度之则取负号。当气流速度 0时，时，upuH，这时我们所，这时我们所观察到的火焰移动速度就是火焰传播速度。观察到的火焰移动速度就是火焰传播速度。本生灯测量火焰移动速度（实验法）本生灯测量火焰移动速度（实验法）本生灯的锥形表面为火本生灯的锥形表面为火焰前沿，火焰前沿不动，焰前沿，火焰前沿不动，即火焰传播速度即火焰传播速度up为零。为零。说明气流在锥形表面某点说明气流在锥形表面某点处的法线方向上分速度处的法线方向上分速度wn等于火焰前沿移动速度等于火焰前沿移动速度uH。本生灯火焰前沿本生灯火焰前沿dS表示火焰前沿微元面面积，表示火焰前沿微元面面积，d表示与

11、微元面相表示与微元面相应的气流微元的气流微元面面积由于火焰前沿达到平衡，火焰由于火焰前沿达到平衡，火焰传播速度传播速度up0qV表示通过本生灯整个管子断面的可燃混合气流量，表示通过本生灯整个管子断面的可燃混合气流量，SL表示火焰前沿总表面积表示火焰前沿总表面积火焰移动速度可理解为在单位火焰前沿表面上其所能燃火焰移动速度可理解为在单位火焰前沿表面上其所能燃烧的可燃混合气流量烧的可燃混合气流量火焰内锥表面火焰内锥表面只要测出可燃混合气在单位时间内流过半径只要测出可燃混合气在单位时间内流过半径为为r0的喷嘴的流量，用摄影法或屏蔽法测出火的喷嘴的流量，用摄影法或屏蔽法测出火焰锥体高度焰锥体高度h，即可

12、计算火焰移动速度。，即可计算火焰移动速度。火焰正常传播理论火焰正常传播理论目的：目的：建立火焰传播速度与混气的物理化学参数之建立火焰传播速度与混气的物理化学参数之间的关系间的关系简化分析模型：简化分析模型：一绝热圆管内火焰前沿以速度一绝热圆管内火焰前沿以速度uH沿沿管子传播，假定管子传播，假定火焰前沿为平面火焰前沿为平面形状，其表面与管形状，其表面与管子的轴线相垂直。并假定子的轴线相垂直。并假定火焰前沿是驻定火焰前沿是驻定的，即混的，即混合气初速度合气初速度u0恰好等于恰好等于uH流入管内使火焰前沿静止流入管内使火焰前沿静止不动。不动。火焰前沿火焰前沿火焰前沿具有的特征火焰前沿具有的特征 Ti

13、至至Tr之间的区域称为之间的区域称为燃烧区燃烧区,在燃烧区中可燃物的化学在燃烧区中可燃物的化学反应速率是不同的反应速率是不同的.由于化学反应速率由于化学反应速率w不仅与温度有关，并不仅与温度有关，并且还与可燃物的浓度有关且还与可燃物的浓度有关。在着火处附近，虽然可燃物的浓度。在着火处附近，虽然可燃物的浓度最大，但是该处的温度较低，所以可燃混合物在着火后的一段最大，但是该处的温度较低，所以可燃混合物在着火后的一段距离内只进行较慢的化学反应；而在燃烧区的末端，其温度虽距离内只进行较慢的化学反应；而在燃烧区的末端，其温度虽然已达到很高的数值，但可燃物几乎完全消耗掉，所以在燃然已达到很高的数值，但可燃

14、物几乎完全消耗掉，所以在燃烧区域的末端必然没有化学反应。烧区域的末端必然没有化学反应。化学反应主要集中在中间很化学反应主要集中在中间很窄的区域窄的区域 c中进行，温度略低于燃烧温度中进行，温度略低于燃烧温度Tr,称其为化学反应称其为化学反应区。混气经过此区域后区。混气经过此区域后9598发生了反应。发生了反应。数学模型数学模型结结 论论1、火焰前沿移动的正常速度是与其平均导热系数的平方根成、火焰前沿移动的正常速度是与其平均导热系数的平方根成正比例，而与其定压比热正比例，而与其定压比热Cp的平方根成反比例，的平方根成反比例，因此正常速因此正常速度与气体混合物的物理常数有关。度与气体混合物的物理常

15、数有关。2、正常速度随着差值（、正常速度随着差值（Ti-T0）的减小而增加，随着燃烧室中的减小而增加，随着燃烧室中的燃烧温度的燃烧温度Tr的降低而减小。的降低而减小。因此如果将气体预先加热然后因此如果将气体预先加热然后再送入燃烧室，则其正常速度能得以提高。再送入燃烧室，则其正常速度能得以提高。3、可燃气体混合物的热效应及化学反应速率亦显著地影响正、可燃气体混合物的热效应及化学反应速率亦显著地影响正常传播速率常传播速率，从第，从第2点及公式可知，当可燃气体混合物的热点及公式可知，当可燃气体混合物的热效应及化学反应速率降低的情况下，则正常速度数值亦小。效应及化学反应速率降低的情况下，则正常速度数值

16、亦小。4、可燃气体混合物的过量空气系数亦将影响其正常速度、可燃气体混合物的过量空气系数亦将影响其正常速度,当当可燃混合物中的空气含量不足（可燃混合物中的空气含量不足（1）都）都会使燃烧温度会使燃烧温度Tr降低，因而亦降低正常速度。降低，因而亦降低正常速度。影响火焰正常传播速度的主要因素影响火焰正常传播速度的主要因素_1 1过量空气系数的影响过量空气系数的影响2 2燃料化学结构的影响燃料化学结构的影响3 3添加剂的影响添加剂的影响4 4混合可燃物初始温度混合可燃物初始温度T T0 0的影响的影响5 5火焰温度的影响火焰温度的影响6 6压力的影响压力的影响7 7惰性物质含量的影响惰性物质含量的影响

17、8 8热扩散系数和比热的影响热扩散系数和比热的影响过量空气系数的影响过量空气系数的影响_可燃混合气的火焰传播速度可燃混合气的火焰传播速度uH将将随着过量空气系数随着过量空气系数而改变。对而改变。对于各种不同可燃混合气其最大的于各种不同可燃混合气其最大的uHmax并非处于可燃气体混合物的并非处于可燃气体混合物的过量空气系数过量空气系数等于等于1的情况，即的情况，即混合物按化学当量的比例来混合混合物按化学当量的比例来混合的成份。实验表明，的成份。实验表明，其其u uHmaxHmax发生在含可燃物浓度比化发生在含可燃物浓度比化学当量的比例稍大的混合物中学当量的比例稍大的混合物中（即（即1W 火焰前沿

18、向可燃混气方向移动，称火焰前沿向可燃混气方向移动，称回火回火nuHS1,利用利用这一一环形区域具有的特点可以使火焰形区域具有的特点可以使火焰稳定。由于定。由于BAC边界上界上wS1，故可使它成，故可使它成为一个一个连续的能自的能自动补偿的的火焰根部点火源火焰根部点火源，从而，从而满足足稳定火焰条件，使火焰根部定火焰条件，使火焰根部稳定定于于A点。点。当增加气流速度使任何截面当增加气流速度使任何截面w都高于都高于S1，稳定点火源不复定点火源不复存在，火焰被吹脱。存在，火焰被吹脱。火焰回火的临界条件火焰回火的临界条件如果减小气流速度，如果减小气流速度，A点向管口移点向管口移动。假设动。假设Sl与与

19、w的曲线正好在管口的曲线正好在管口相切，如果再继续降低气流速度，相切，如果再继续降低气流速度，回火区就开始进入管内，使某些地回火区就开始进入管内，使某些地方的方的Slw，管内的，管内的w与与Sl分布没分布没有变化，意味着火焰前沿进入管内有变化，意味着火焰前沿进入管内后不可能稳定，所以后不可能稳定，所以Sl与与w在管口在管口截面上相切是截面上相切是回火临界条件回火临界条件障碍物稳定本生灯火焰障碍物稳定本生灯火焰U012SU金属丝直径越大金属丝直径越大,火焰稳定性越好火焰稳定性越好,因为尾部形成燃烧产物回流区起连因为尾部形成燃烧产物回流区起连续点火源作用续点火源作用;金属丝表面温度越高金属丝表面温

20、度越高,猝熄效应减弱猝熄效应减弱,火焰稳定性越好火焰稳定性越好.金金属丝温度很高时属丝温度很高时,火焰可以稳定在金属丝表面上某一位置火焰可以稳定在金属丝表面上某一位置.高速气流火焰的稳定高速气流火焰的稳定防火焰吹脱防火焰吹脱_ 根据稳定条件，从两方面入手根据稳定条件，从两方面入手n流动方面流动方面wn化学物理因素方面化学物理因素方面uH回流区的产生回流区的产生当高速气流流过钝体时，当高速气流流过钝体时，由于气体的由于气体的黏性黏性，将钝，将钝体后面的静止气体带向体后面的静止气体带向下游，从而降低钝体后下游，从而降低钝体后的气体静压、在的气体静压、在静压差静压差的作用下，部分下游气的作用下，部分

21、下游气体将产生体将产生回流回流流动，从流动，从而在钝体后而在钝体后面形成回流区。面形成回流区。将各截面气流轴向速度为将各截面气流轴向速度为零的各点相连得到回流区边零的各点相连得到回流区边界线，在边界线以外是界线，在边界线以外是主流主流区区，在边界线以内是，在边界线以内是回流回流区区。由于回流的是高温燃烧。由于回流的是高温燃烧产物，可以起产物，可以起自动连续点火自动连续点火源源的作用，从而使新鲜可燃的作用，从而使新鲜可燃混和气不断被点燃。混和气不断被点燃。常用于航空燃气轮机加力常用于航空燃气轮机加力燃烧室和煤粉燃烧器。燃烧室和煤粉燃烧器。钝体稳燃机理钝体稳燃机理n钝体下游截面速度负值到正值的变化

22、使气流速度钝体下游截面速度负值到正值的变化使气流速度等于火焰传播速度成为可能等于火焰传播速度成为可能.回流区边界附近气流速回流区边界附近气流速度较低度较低,为火焰稳定提供良好条件为火焰稳定提供良好条件.n钝体后的回流区中利用高温燃烧产物提供了预混钝体后的回流区中利用高温燃烧产物提供了预混可燃气点火必需的能量可燃气点火必需的能量,充当连续点火源的作用充当连续点火源的作用.Mi代表可燃物在钝体后停留时间和可燃物着火所需时间之比值。代表可燃物在钝体后停留时间和可燃物着火所需时间之比值。Mi1时,火焰被吹离回流区而熄火焰被吹离回流区而熄灭,Mi=1是火焰是火焰稳定定临界条件界条件.保证稳定着火所需的回

23、流区尺寸保证稳定着火所需的回流区尺寸x随气流速度的升高，可燃混合物的随气流速度的升高，可燃混合物的温度及压力降低而增加，可燃物燃烧越快，所需回流区尺寸越小。温度及压力降低而增加，可燃物燃烧越快，所需回流区尺寸越小。火焰稳定模型火焰稳定模型1 通过从主流中通过从主流中分流出小部分流速较低分流出小部分流速较低的的预混可燃气来实预混可燃气来实现值班火焰现值班火焰,该火焰形成一股热射流与主流在边界层处进行该火焰形成一股热射流与主流在边界层处进行强烈热量交换和质量交换强烈热量交换和质量交换,使主气流着火使主气流着火,燃烧燃烧,从而保证主从而保证主火焰的稳定火焰的稳定.在在燃气轮机燃烧室燃气轮机燃烧室,高

24、强度工业加热炉高强度工业加热炉等设备中等设备中得到广泛应用得到广泛应用.1、值班火焰稳定火焰、值班火焰稳定火焰其它高速气流中的稳定火焰方法其它高速气流中的稳定火焰方法n制造高温回流区制造高温回流区 要点：要点：当回流区的回流量过小当回流区的回流量过小,或回流温度过低或回流温度过低,都会使点火都会使点火能量降低能量降低,导致点火失败导致点火失败,当回流区旋涡交替脱落时当回流区旋涡交替脱落时,也可能导也可能导致熄火致熄火.3、反吹射流稳定火焰、反吹射流稳定火焰反吹射流特点：反吹射流特点：1、反吹射流引入在燃烧器附近形成空气动力稳燃区。、反吹射流引入在燃烧器附近形成空气动力稳燃区。2、形成高温中心回

25、流区。反吹射流为冷空气，与周围高温、形成高温中心回流区。反吹射流为冷空气，与周围高温烟气混合后使温度有下降趋势，但反吹射流引入使局部氧浓烟气混合后使温度有下降趋势，但反吹射流引入使局部氧浓度增高而加快燃烧速度，温度得到补偿。度增高而加快燃烧速度，温度得到补偿。3、优点：流动阻力较小，火焰较短，火焰稳定范围较宽；、优点：流动阻力较小，火焰较短，火焰稳定范围较宽；缺点：逆向喷嘴消耗高压空气。缺点：逆向喷嘴消耗高压空气。2、旋转射流稳定火焰、旋转射流稳定火焰流入圆筒形的燃烧室时流入圆筒形的燃烧室时，稳燃机理：稳燃机理：旋转射流流入燃烧旋转射流流入燃烧室时受圆筒壁面约束，室时受圆筒壁面约束，气流作气流

26、作螺旋形螺旋形运动。在运动。在离心力和旋转射流的卷离心力和旋转射流的卷吸力作用吸力作用下，使燃烧室下，使燃烧室前部中心气体静压下前部中心气体静压下降，在静压差的作用下降，在静压差的作用下产生回流流动，回流的产生回流流动，回流的高温燃烧产物作为自动高温燃烧产物作为自动连续点火源，使火焰得连续点火源，使火焰得以稳定。常用于以稳定。常用于燃气轮燃气轮机燃烧室机燃烧室。旋转射流旋转射流 流入不受壁面约束的自由空间，比如流入不受壁面约束的自由空间，比如空间很大的炉膛情况空间很大的炉膛情况稳燃机理：稳燃机理：气流将沿流出旋转器时的气流方向作惯性运动，而形成气流将沿流出旋转器时的气流方向作惯性运动，而形成放

27、放射性空心圆椎形射流射性空心圆椎形射流，它存在两个边界面，外边界面由于气，它存在两个边界面，外边界面由于气体的黏性，会卷吸周围的气体形成体的黏性，会卷吸周围的气体形成外回流区外回流区,内边界面由于内边界面由于被射流气流所包围，只能抽吸下游的气体。因此在内边界面被射流气流所包围，只能抽吸下游的气体。因此在内边界面内形成内形成中心回流区中心回流区。常用于。常用于锅炉燃烧器锅炉燃烧器。旋转射流稳焰与气流饶钝体相比的优点旋转射流稳焰与气流饶钝体相比的优点:1产生相同宽度的产生相同宽度的回流区回流区,旋流器的尺寸比钝体的尺寸小得多旋流器的尺寸比钝体的尺寸小得多,2旋转射流的回流旋转射流的回流区长度比饶钝

28、体的回流区长度大得多区长度比饶钝体的回流区长度大得多,3随旋转强度变化随旋转强度变化,回流回流区尺寸及高温烟气回流量调节方便区尺寸及高温烟气回流量调节方便.4、器壁凹槽稳定火焰（常用于、器壁凹槽稳定火焰（常用于工业炉工业炉）-火焰附壁面稳定火焰附壁面稳定优点：阻力小，稳定范围宽优点：阻力小，稳定范围宽缺点：高温凹槽对材料选择和冷却保护提出很高要求。缺点：高温凹槽对材料选择和冷却保护提出很高要求。5、突扩管道燃烧器、突扩管道燃烧器6、带孔圆筒稳定火焰、带孔圆筒稳定火焰当气流流过圆筒或圆椎时，气流从当气流流过圆筒或圆椎时，气流从小孔（一排或多排小孔）进入罐内，小孔（一排或多排小孔）进入罐内，因因圆

29、筒顶端存在滞止区圆筒顶端存在滞止区，当其中气，当其中气体被由小孔进入的射流卷吸带走后，体被由小孔进入的射流卷吸带走后，在该处形成局部低压，以致气流回在该处形成局部低压，以致气流回流向上补充形成回流区。流向上补充形成回流区。新鲜混合气自小孔进入后，与回流新鲜混合气自小孔进入后，与回流区回流来的高温燃气相接触而被混区回流来的高温燃气相接触而被混合加热，在合加热，在小孔和小孔截面上形成小孔和小孔截面上形成固定点火源固定点火源以点燃向下流动的混合以点燃向下流动的混合气。气。优点是可以人为控制优点是可以人为控制第第1排小孔的排小孔的轴向位置和孔径大小轴向位置和孔径大小来控制回流区来控制回流区尺寸和进入回

30、流区的气流量尺寸和进入回流区的气流量.近期航空发动机近期航空发动机（燃气轮机及冲（燃气轮机及冲动发动机）动发动机）1、根据最低热负荷工况来决定可燃混合气的、根据最低热负荷工况来决定可燃混合气的喷口尺寸喷口尺寸，以，以保证气流速度总能高于火焰传播速度，保证气流速度总能高于火焰传播速度，2、对可燃混合气喷口、对可燃混合气喷口进行冷却进行冷却，以降低该处的火焰传播速，以降低该处的火焰传播速度，度，3、使可燃混合气喷口处的气流速度分布尽可能均匀，以保、使可燃混合气喷口处的气流速度分布尽可能均匀，以保证该截面的最低流速也能大于火焰传播速度，为此喷口作成证该截面的最低流速也能大于火焰传播速度，为此喷口作成

31、收缩形收缩形。防止火焰回火的措施防止火焰回火的措施7、工业炉用煤气燃烧器、工业炉用煤气燃烧器混合气经过混合气经过收缩喷口收缩喷口1然后然后进入燃烧道进入燃烧道2燃烧，最后流燃烧，最后流入炉膛。喷口入炉膛。喷口用铸铁铸造，用铸铁铸造，可采用水冷，可采用水冷，可燃混合气在可燃混合气在喷口处流速较高，并带有强喷口处流速较高，并带有强烈冷却，可起到防止回火作烈冷却，可起到防止回火作用，喷口后用，喷口后燃烧道尺寸为喷燃烧道尺寸为喷口口3倍倍，可在突扩燃烧道前，可在突扩燃烧道前部形成稳定火焰所需回流部形成稳定火焰所需回流区。区。扩散火焰的稳定扩散火焰的稳定 简介利用大速差同向射流稳定火焰方法：简介利用大速

32、差同向射流稳定火焰方法：利用高速气体对同流向的低速可燃混合气射流的卷吸作用，利用高速气体对同流向的低速可燃混合气射流的卷吸作用，在两个射流之间产生一个回流区作为稳定火焰点火源。在两个射流之间产生一个回流区作为稳定火焰点火源。思考题思考题1/何谓火焰传播何谓火焰传播?缓燃波与爆燃波的区别是什么缓燃波与爆燃波的区别是什么?2/为什么实际管内火焰形状是抛物状的为什么实际管内火焰形状是抛物状的?为什么进行分析时为什么进行分析时可以视为一维平面可以视为一维平面?3/何谓火焰猝熄效应何谓火焰猝熄效应?4/火焰传播速度是否就是火焰移动速度火焰传播速度是否就是火焰移动速度?为什么为什么?5/为什么本生灯火焰是

33、圆顶的为什么本生灯火焰是圆顶的,其根部为何存在凸起其根部为何存在凸起?6/本生灯火焰的火焰传播速度是否处处相等本生灯火焰的火焰传播速度是否处处相等,为什么为什么?7/一维层流火焰前沿如何分区的一维层流火焰前沿如何分区的?其分区温度是否等于着火温度其分区温度是否等于着火温度?为什么为什么?8/如何求解火焰传播速度如何求解火焰传播速度?火焰传播速度是否是可燃物的物化参数火焰传播速度是否是可燃物的物化参数?9/火焰传播速度与哪些因素有关火焰传播速度与哪些因素有关?应怎样利用它来强化燃烧过程应怎样利用它来强化燃烧过程?10/为什么预热燃料或预热空气可以提高燃烧效率为什么预热燃料或预热空气可以提高燃烧效

34、率?11/为什么纯氧燃烧和富氧燃烧可以大幅度强化燃烧效果为什么纯氧燃烧和富氧燃烧可以大幅度强化燃烧效果?12/压力是如何影响火焰传播速度的压力是如何影响火焰传播速度的?13/如何利用本生灯测量火焰传播速度如何利用本生灯测量火焰传播速度?14/为何仅在一定的空气系数范围内才能实现火焰传播为何仅在一定的空气系数范围内才能实现火焰传播?15/为什么要求火焰稳定为什么要求火焰稳定?一维管内火焰稳定条件是什么一维管内火焰稳定条件是什么?16/管口火焰稳定条件是什么管口火焰稳定条件是什么?管口点火环是如何建立的管口点火环是如何建立的?17/管径对脱火和回火有何影响管径对脱火和回火有何影响?18/为什么火焰可以稳定在管口的一根金属丝上为什么火焰可以稳定在管口的一根金属丝上?19/在高速气流中在高速气流中,通常采用哪些措施稳定火焰通常采用哪些措施稳定火焰?20/在燃烧装置中形成回流区的意义何在在燃烧装置中形成回流区的意义何在?通常采取哪些措施形成回流区通常采取哪些措施形成回流区?