7-扩散火焰解析.pptVIP

燃烧学

7-扩散火焰;火焰分类

扩散火焰特点

层流扩散火焰

湍流扩散火焰;第一节火焰分类;燃料燃烧所需的时间τ=τm+τr

燃料与空气混合时间τm?流淌特征时间

燃烧反应时间τr?化学反应时间

Da=τm/τr;本生灯;(a)α11，当管中混气为贫油时的动力火焰。此时混气中有足够氧气，不须要从外界获得氧气，故火焰光滑，随着α1增大，火焰变长;扩散火焰;其次节扩散火焰特点;湍流扩散火焰的稳定性：

火焰既不被吹跑（脱火、吹熄）也不产生回火，而是始终“悬挂”在管口。

当气流速度过大时，扩散火焰被吹熄（推举和吹熄）

推举：气流速度足够大时，射流火焰会被从管口推举起来，火焰根部与管口距离为推举高度，增大流速，推举高度增加，直至吹熄;第三节层流扩散火焰;*;*;*;过通风火焰

氧化剂流量超过燃料燃烧所需的化学恰当量（即总的氧化剂???量）。火焰靠近圆柱管的中心线上

欠通风火焰

燃料量超过化学计量值，（即燃料过量），火焰向外壁扩散;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;在“快速化学反应”的极限条件下，化学反应时间τchem远小于流淌特征时间

Τchemτtransport(或τdiffusion);*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;;;层流流淌时，混合以分子扩散形式进行，在两股对流交界面上，燃料向空气射流扩散，空气向燃料扩散，在α=1处形成火焰锋面

在火焰锋面，燃料浓度和氧气浓度均为零，燃料产物浓度达到最大值，然后向两侧扩散;层流扩散火焰的温度和各组分浓度的分布规律;;*;*;*;*;*;*;*;*;在射流速度较低时，火焰保持层流状态，火焰前沿面光滑、稳定、光明、清晰;扩散燃烧火焰长度的变更规律

（1）层流扩散火焰区：火焰高度（长度）与气流速度成正比，（流速增加，扩散系数变更不大，随着流速上升，火焰长度增加）；

（2）扩散火焰过渡区：火焰高度（长度）随气流速度的增大而减小，喷嘴旁边为层流火焰，上部为湍流火焰，气流速度越大，层流状火焰长度越短；

（3）湍流火焰区：气流速度大于临界速度后，气流离开喷口便呈湍流状态，火焰长度不随气流速度而变更（流速增加，扩散系数相应增加，火焰长度变更不大，但是火焰有褶皱和噪音）;火焰高度;依据射流形式不同，湍流扩散火焰大致可分为：

（1）自由射流湍流扩散火焰

（2）受限射流湍流扩散火焰

（3）同心射流湍流扩散火焰

（4）旋转射流湍流扩散火焰

（5）逆向射流湍流扩散火焰;相对于层流扩散火焰，湍流扩散火焰要困难得多，很难用分析的方法求解。主要靠数值方法求解。也有一些关于火焰长度和半径的阅历公式