火焰稳定课件.pptVIP

*球形鈍體直徑（mm）：1-132-5.33-4.84-2.5反應物：天然氣/空氣圖24球形鈍體火焰穩定界限*（2）可燃混合氣溫度、壓力的影響已知提高預混可燃混合氣的溫度，必將增大火焰傳播速度因此，提高氣流溫度將增大吹熄速度，擴大火焰穩定界限，其關係為： uB?T1.2~1.76研究壓力對火焰穩定性的影響，有重要的實際意義，尤其對航空發動機燃燒室更是如此一般認為氣流（或燃燒室）壓力與吹熄速度的關係為： uB?p圖25（下頁圖）為Dezubay迪朱貝提供的丙烷-空氣混合物的火焰吹熄特性參數uB/(p0.95d0.85)和預混可燃氣成分之間的關係可以看出，壓力越高，火焰穩定界限越寬採用的鈍體為圓盤*丙烷-空氣吹熄特性曲線盤形鈍體T?=90+30?Fu?：ft/sp：atmd：inu?/(p0.95d0.85)1/(?L0)圖25*（3）主流速度和湍流程度的影響由上頁圖（圖25）可知：氣流速度增大，將縮小火焰的穩定界限增大鈍體前主流湍流程度將減少火焰穩定性因為湍流程度增加，固然可以增大火焰傳播速度，但是由於湍流程度增加，使得邊界層內速度變得不穩定，易於熄火而湍流強度和湍流尺度對火焰穩定性分別有什麼影響還不清楚*（4）鈍體型式及尺寸的影響7種型式的鈍體如圖所示Barrere巴雷爾與Mestre梅斯特裏提供的實驗結果（下頁圖）1/3/7號鈍體（上圖）吹熄特性曲線（下頁圖）鈍體寬度相同，均為5mm非流線型增加，火焰穩定界限加寬可能是由於非流線型程度增加，使回流區增大最大的uB處於富燃料側1234567*61416220102030405010空氣/丙烷u(m/s)化學當量比混合物37711不同型式鈍體的吹熄特性曲線（丙烷-空氣）290K鈍體直徑5mm*鈍體尺寸對火焰穩定性也有較大的影響圖23、24表示了這種關係在阻塞比相同的情況下，增大鈍體尺寸，回流區增大，火焰的穩定界限增寬圖25為迪朱貝提供的曲線，同樣證實了鈍體尺寸d對穩定性的影響由圖25可以給出u?、d、p之間的關係為：鈍體幾何形狀、尺寸對火焰穩定性的影響，可粗略地由下式估計：其中Cx為鈍體迎面阻力係數*（5）燃燒室形狀和尺寸的影響實驗表明：當阻塞比較小時，增加阻塞比可以增加火焰的穩定界限這是因為，阻塞比增加時回流區長度比邊界層速度增加得快但是過分增加阻塞比，穩定界限反而下降這是由於阻塞比增大時，回流區長度的增加比邊界層速度慢，火焰易被吹熄實驗表明：加長燃燒室，將會縮小火焰的穩定界限可能是鈍體後火焰前沿延伸過長產生干擾的結果*（6）聲學效應實驗表明：增大雜訊強度，對火焰穩定性有不利的影響如果當通道形燃燒室中火焰長度減小時，鈍體下游的雜訊強度將降低說明縮短火焰長度對火焰穩定性起著有利的影響*3利用鈍體使火焰穩定的理論由以上討論知道，鈍體在高速氣流中能夠穩定火焰，主要是在鈍體的尾跡中產生了一個特殊的氣流結構—回流區，利用回流區提供了一個連續的點火源，這些是公認的看法至於回流區在火焰穩定中究竟起到什麼作用，各個研究者有不同的看法。目前，主要有兩種理論：回流區點燃模型：認為回流區中充滿著燃燒產物，其溫度接近於與來流對應的絕熱火焰溫度這種理論的實驗依據是圖20/21/22回流區中是高溫且燃料濃度接近於0的燃燒產物它是依靠逆流區的熾熱燃燒產物起著點燃新鮮預混可燃氣（主流）的作用*回流區燃燒模型：認為回流區如同均勻攪拌反應器那樣，新鮮預混可燃氣及燃燒產物的均勻混合物在這裏進行快速反應，從而產生熾熱的燃燒產物根據這個觀點，可把這個高溫、低速逆流區看作值班火焰當回流區下游火焰熄滅後，只要回流區本身能夠維持燃燒，火焰就不會熄滅因而，把回流區本身的熄火看作是鈍體尾跡火焰穩定的極限條件這個理論的實驗依據是在有的實驗中，曾測到鈍體後方熄火後尚存在殘餘火焰的現象*（1）回流區點燃模型主要有希特林、戈利傑貝格，和朱科斯基、馬布爾的兩種理論希特林和戈利傑貝格的工作：將充滿燃燒產物的回流區看成是一個熾熱物體因此，可以將熾熱物體點火的公式直接推廣到回流區點燃條件中，也就是火焰穩定條件中來臨界著火距離的公式為：當著火距離等於回流區長度，即xi=L時，上面公式就成為火焰穩定的臨界條件其中：Tm為絕熱火焰溫度；T?為主流溫度；?m是Tm時的導熱係數；Q和wi為預混可燃氣的反應熱和反應速率(13)*假想的熾熱物體與主流間的純熱交換的努塞爾數取下麵的經驗公式：其中