第七章 可燃液体燃烧.ppt

7.7.3　喷雾火灾分析 1.总体连续方程2.气相连续方程3.两相流动的能量方程 1.总体连续方程  2.气相连续方程  3.两相流动的能量方程 7.6.2　重质油品的沸溢和喷溅 图7?-?26　重质油品的沸溢和喷溅 7.6.2　重质油品的沸溢和喷溅 1.沸溢2.喷溅3.重质油品油罐火灾的扑救 1.沸溢 (1)原油具有较宽的沸程，各组分的密度相差较大，即具有能够形成热波的特性。(2)原油中含有乳化水或自由水，水遇热波变成蒸汽。(3)原油的粘度较大，使水蒸气不容易从下向上穿过油层。 2.喷溅 喷溅发生的时间与油层厚度、热波移动速度以及油的燃烧线速度有关。可近似用下式表示: (7-39) 3.重质油品油罐火灾的扑救 (1)查明火灾相关情况。(2)扑救重质油品油罐火灾的原则。(3)重质油品油罐火灾扑救措施的时机。 7.7　液滴的蒸发和燃烧 7.7.1　单液滴的蒸发和燃烧7.7.2　液滴群(喷雾)的燃烧7.7.3　喷雾火灾分析 7.7.1　单液滴的蒸发和燃烧 1.基本假设和物理模型2.数学模型与理论分析3.液滴蒸发或燃烧速率间的参数关系分析 1.基本假设和物理模型 (1)不考虑热解离和热辐射。(2)不考虑液面的内移效应，也就是说该过程是准定常过程。(3)假设只有斯忒藩流引起的球对称径向一维流动，并且液滴与环境无相对速度。(4)假设液滴燃烧的火焰面为一几何面，在此基础上确定几个扩散方向： 1)氧和惰性气体：环境→火焰面扩散。2)燃料气：液滴→火焰面。3)燃烧产物：火焰面→液滴表面和环境。 图7?-?27　液滴蒸发物理模型 1.基本假设和物理模型  1.基本假设和物理模型 2.数学模型与理论分析 (1)液滴蒸发或燃烧速率的热分析。(2)液滴蒸发或燃烧速率的浓度分析。(3)液滴蒸发或燃烧速率的几何分析。 (1)液滴蒸发或燃烧速率的热分析。 液体在液滴表面汽化后流到球面，液滴表面的蒸发及所产生的气流温度升高并引起温度升高需要吸收一定的热量，而这个热量应来自由该球面向内传导的热量： (7-40) (1)液滴蒸发或燃烧速率的热分析。 1)液滴的蒸发问题。2)液滴的燃烧问题。 (2)液滴蒸发或燃烧速率的浓度分析。 1)液滴的蒸发问题。 2)液滴的燃烧问题。 (3)液滴蒸发或燃烧速率的几何分析。  3.液滴蒸发或燃烧速率间的参数关系分析 (1)液滴的蒸发问题。(2)液滴的燃烧问题。 (1)液滴的蒸发问题。 图7?-?29　壁面温度的确定 (1)液滴的蒸发问题。 (7-50) 可见液滴的蒸发服从直径平方直线规律，下式为液滴的蒸发时间tv计算表达式： (7-54) (2)液滴的燃烧问题。 表7?-?15　常见液体的燃烧常数Kf (2)液滴的燃烧问题。 图7?-?30　几种液滴燃烧时直径的平方随时间的变化关系(周围气体温度为80℃) (2)液滴的燃烧问题。 7.7.2　液滴群(喷雾)的燃烧 1.概述2.液滴群燃烧的特点3.液滴群燃烧理论 1.概述 图7?-?31　不同的喷雾燃烧系统 2.液滴群燃烧的特点 (1)液滴群扩散燃烧火焰。(2)预蒸发型的气相燃烧火焰。(3)预蒸发与滴群扩散燃烧的复合型火焰。(4)预蒸发燃烧与滴群扩散蒸发的复合型火焰。 图7?-?32　液体燃料喷雾群燃烧区域划分示意图 2.液滴群燃烧的特点 3.液滴群燃烧理论 (1)第二类群燃数。(2)燃料与空气的密度比。 (1)第二类群燃数。 对于第二类群燃数G，可以用第一类群燃数G1来表示，表达式如下： （7-62） 第一燃群数G1可用下式计算： （7-63） （7-64） (1)第二类群燃数。 图7?-?33　液滴云的四种群燃模型a)高G值时具有汽化保护层的外层群燃　b)具有滞止火焰的外部群燃c)喷雾边界内部主火焰的内部群燃　d)低G值时单个液滴燃烧 (2)燃料与空气的密度比。 燃料-空气密度比β可用下式表示： (7-65) 表7?-?16　与β值的对应关系 (2)燃料与空气的密度比。 7.7.3　喷雾火灾分析 图7?-?34　滴群扩散燃烧的简化模型 7.7.3　喷雾火灾分析 1)油雾的初始滴径均匀。2)不考虑液滴与气流的相对运动。3)油雾扩散燃烧是一维的。4)初始时，气流温度不是很高，但高于液滴温度，因此，需考虑气流对液雾的预热作用。 1.油池燃烧时液层温度分布特点 图7?-?4　丁醇燃烧时液面下温度分布 1.油池燃烧时液层温度分布特点 1.油池燃烧时液层温度分布特点 根据热扩散方程： (7-24) 图7-5液面温度传导的边界条件为: (7-25) (7-26) 联立式(7-24)、式(7-25)和式(7-26)求解，可得： (7-27) 2.油池燃烧的发