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多管引射大气式燃烧器设计探讨 目录 TOC \o 1-5 \h \z HYPERLINK \h \z = xd? = Nx = xd?n (5-3) df = Nxdfn (5-4) dt = VNdtn (5-5) 利用以上公式，即可得到多引射管燃烧器喷嘴孔圆周燃气流量密度与单引射 管燃烧器喷嘴孔圆周燃气流量密度比值g的计算公式： ^ = —= ■- V 一三=N-05 (5-6) Yl NxTTxdtn nxdt / 从(5?6)式可以看出，多引射管燃烧器喷嘴孔圆周燃气流量密度与单引射管燃 烧器喷嘴孔圆周燃气流量密度比值g只与喷嘴数有关，表5?1列出不同喷嘴数量 时比值g的变化情况。随着喷嘴数N的增加，比值§减小。 表5-1不同喷嘴数量喷嘴孔圆周燃气流量密度比值?计算结果 喷嘴数N 2 3 4 5 6 7 8 9 10 比值g 0.71 0.58 0.50 0.45 0.41 0.38 0.35 0.33 0.32 6喷嘴孔圆周长的比较 对多引射管燃烧器与单引射管燃烧器的喷嘴孔圆周长进行比较，目的是比较 喷嘴出口处燃气与空气的接触而积，以此判断多引射管燃烧器与单引射管燃烧器 在一次空气的补充及掺混方面的优劣。在燃气流量相等的前提下，多引射管燃烧 器与单引射管燃烧器喷嘴孔圆周长L的计算公式为： TOC \o 1-5 \h \z L = it x dt (6-1) Ln = N x it x dtn (6-2) = VN (6-3) 公式说明，喷嘴孔圆周长比值《只耳喷嘴数相关，随着喷嘴数的增加，喷嘴 孔圆周长比值◎曾加。表6-1给出了不同喷嘴数时喷嘴孔圆周长比值?的计算结果。 它表明，多引射管燃烧器随着喷嘴数量的增加，喷嘴孔圆周长显著増加，换句话 说，多引射管燃烧器随着喷嘴数量的增加，喷嘴出口处燃气与空气的接触面积显 著增大，这不仅有利于一次空气的补充，还有利于燃气与空气的掺混。 表6?1不同喷嘴数量喷嘴孔圆周长比值?计算结果 喷嘴数N 2 3 4 5 6 7 8 9 10 比值? 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 2.65 2.83 3.00 3.16 7—次空气系数的比较 燃烧器的一次空气系数，可通过以下经验公式进行计算： = 1.54 x 豁认29护耳 X 拝 (7-1) 式中：cf为一次空气系数(％), P为燃气压力(Pa), S为燃气的相对密度，Am为 引射管喉口截面与出口截面的平均面积值(mm2), Ap为燃烧火孔总面积(mm2), Q为燃烧器的热负荷(kJ?h),T为燃烧器头部燃气与空气混合物的平均温度(K)。 从公式(7?1)可以看出，保持燃烧器火孔总面积Ap与热负荷Q不变，增大引 射管喉部与出口截面平均值人叩一次空气系数可以得到提高。 对于单引射管燃烧器，其引射管的€^值本身就较大，增大Am值来提高一次 空气系数会受燃烧器结构尺寸的限制。对干多引射管燃烧器，其山叶值比单引射 管燃烧器山口小得多，因此，通过增大Amn值来提高一次空气系数的空间要比单 引射管燃烧器大得多。 另外，由干多引射管燃烧器的dITm值比单引射管燃烧器如小得多，因此设计 结构紧凑的燃烧器时多引射管燃烧器就更为有利。 从上述公式还不能直接对多引射管燃烧器与单引射管燃烧器的…次空气系 数进行比较，需对公式进行变换。通过燃烧器的热负荷Q,对式(8)进行变换。 因为 Q = 0.035 x p x d? x H (7-2) 对多引射管燃烧器与单引射管燃烧器的一次空气系数进行比较，前提条件是 热负荷相等、火孔总面积相等、喉部与出口截面的平均值相等。对于单引射管燃 烧器，可肓接利用(7?2)式计算热负荷，对于多引射管燃烧器，则须用下式计算热 负荷。 Qn = 0.035 x N x p x d^n x H (7-3) 比较(7?2)(7?3),当Qn = Q，同样得到山=VNdtno将(7?2)(7?3)式分别代入(7?1) 式得到 al=1.54x瞎x讪桝时两jo.O35xnxd?xJ|xH%“?54x瞎 al=1.54x瞎x讪桝时两 jo.O35xnxd?xJ|xH%“?54x瞎x也吸曲 (7-4) 0.035xNx^xd?nxJ|xH比较(11)(12)式，并代入(3)式得至IJ： (7-5) 込=?xdtN—1 (7.6) 式(7?6)表明在热负荷相等、火孔总面积相等、喉部与出口截面的平均值相等 的条件下，多引射管燃烧器与单引射管燃烧器的一次空气系数相等。由于两种燃 烧器引射管喉部?出口截面的平均值总和相等，即Am=AmNO因Am=fxd紿 Amn = N X [ d盒口 ? 所以 如邈 ⑺刀 式中，〃肌九一一多引射管燃烧器中单个引射管喉部与出口的平均直径，〃机一 —单引射管燃烧器引射管喉部与出口的平均肓径，