冉景煜版工程燃烧学要点分析.pptVIP

1、Newton黏性定律 两个无限宽和无限长的不可渗透的平板，它们相距δ距离，中间充满等温的流体B。如果下平板固定不动，上平板以定常速度u0运动，由实验发现，流体的速度由上平板处的u0变到下平板处的零。这表明流速快的一层和流速慢的一层之间有剪切力。流速慢的一层对流速快的一层有阻力。单位面积上的剪切力与速度梯度 成正比。 * 2、Fourier导热定律 在相距δ距离的两平板之间，充满一种静止流体，上板温度为T∞，下板温度为Tw，且T∞Tw。因沿y方向各层之间温度不同，由于温差的存在，各层之间产生了热交换，热量将从温度高的一层向温度低的一层传递。单位时间、单位面积上的热流量与温度梯度成正比。 * 3、Fick 定律 在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（称为扩散通量Diffusion flux，用J表示）与该截面处的浓度梯度（Concentration gradient）成正比，也就是说，浓度梯度越大，扩散通量越大。其数学表达式为： * 六、湍流燃烧的模拟方法 湍流燃烧的数值模拟不仅面临着湍流流动所具有的问题以及脉动标量的输运方程如何处理的问题，还面临着湍流燃烧所特有的，与脉动量呈确定的非线性函数关系的脉动标量即时均化学反应速度的模拟。目前湍流燃烧模拟的研究方法主要有如下几种。 直接模拟（DNS）和大涡模拟（LES） PDF输运方程模拟 条件矩封闭 （Conditional Moment Closure） 关联矩模型 随机涡模拟 唯象的湍流燃烧模型 * 七、燃烧过程理论摸化分析的主要步骤和方法 * * 第七节电站锅炉冷炉气流模化试验方法 * 一、概述 目前，可以将模化理论与方法分为三个类型：（1）类比模化，即在模型和原型中，其物理或化学过程的性质是不同的，但描述这些过程的数学表达式的形式是相同的；（2）物理模化，即在模型和原型中过程的物理和化学性质是相同的或主要方面是相同的一种模化；（3）数学模化，即在数值计算机上进行数值进行实验，以展示原型设备中过程的特性和参数的模化方法。 模化的基本原理就是相似理论。因而进行炉内等温模化试验时应遵守的原则是：（1）模型与实物几何相似；（2）保持气流运动状态进入自模化区；（3）边界条件相似。 * 二、炉内冷态试验等温流动过程模化方法 冷态等温流动过程模化是指冷模或冷炉试验时模拟炉内流动情况，这与炉内燃烧时的实际情况是有差别的，但能够较为真实地模拟燃烧器出口附近的着火段。模化方法具体描述如下： 基本原则 冷态等温流动过程模化首先要保证模型与实物几何相似； 保持气流运动状态进入自模化区； 保证进入炉内各股气流在模型和实物之间的动量比相等。 * 三、 炉内热态实验模化方法 空气及燃料自燃烧器喷入炉内进行燃烧时，由于着火升温很快，烟气体积急剧膨胀，且主要是横向膨胀，使得炉内烟气的容积流量远大于喷入的空气流量。如果我们按喷入的热空气温度进行模化，则冷模炉膛内气流速度明显偏低，射流外边界和燃烧边界相差很远。 通常应用三种热态近似模化方法，即燃烧器矫形模化方法、燃烧器放大后移加炉底风的热态模化法和冷炉试验时的近似热态模化法。 * 四、炉内气流模化试验中的观测方法 冷模及冷炉试验中经常采用以下几种观测方法： 飘带法：利用长的纱布飘带可以显示气流方向。 示踪法：对于气模及冷炉，可以用纸屑或聚苯乙烯白色泡沫塑料球和木屑等轻形碎屑引入欲观察的区域，以显示气流的流动方向，如果模型是透明的，则利用片光源束还可以观测和拍摄有关截面的气流特性.如用木屑可用火花摄影法，把燃烧的木屑送人试验处，由于火花发光的强度不大，拍摄时可用较长的爆光时间，这样拍摄下来的就不是断续的火花运动轨迹，而是比较完整的流线。 仪器测量法：如要求定量测油量速度扬、回流区尺寸等，可以使用各种气力探针、热电风速仪、叶轮风速计等装置。 * 小 结 直流射流的特性 气固多相流的流动特性 旋转射流 旋转射流与直流射流的区别 低浓度多相射流、较高浓度的多相射流 燃烧湍流流动的输运方程 * ①速度为u0的ABC区域称为射流核心区。核心区的边界为内边界面，而射流和静止介质的交界面称为外边界面。②外边界面和内边界面所包围的部分称为混合区，是射流和周围介质发生激烈混合的地区。内边界面上的速度等于初速度u0，而外边界面上的速度为零。③射流存在转捩截面。在离喷嘴出口一定距离以后，未经扰动而保持初速u0的区域消失的横截面称为转捩截面。转捩截面距喷嘴出口的距离约为喷嘴直径的4~5倍，喷出射流的湍流强度越大，此距离越短。④射流开始区域和发展区域。喷嘴出口与转捩截面之间的区域称为起始区域，而转捩截面以后的区域称为发展区域。⑤射流极点。射流外边界的交点称为射流极点。 * 五、平行旋转射流 大型电站锅炉所用的旋流燃烧器通常由多个旋流燃烧器对称组合