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《燃燒理論-10液滴的蒸發(fā)與燃燒.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、10液滴的蒸發(fā)與燃燒May23-June30中國的近代史從1840年開始2008年：一個太特別的年份2021/8/722021/8/73總述球形液滴的蒸發(fā)與燃燒系統(tǒng)簡單，便于分析物理現(xiàn)象之間的聯(lián)系?？梢缘玫椒忾]的解析解。研究液滴尺寸和環(huán)境條件對液滴蒸發(fā)或燃燒時間的影響。液滴氣化速度和液滴壽命很重要。2021/8/74內(nèi)容概述一些應(yīng)用液滴蒸發(fā)的簡單模型液滴燃燒的簡單模型總結(jié)和求解擴展到對流環(huán)境其它因素一維氣化控制燃燒總結(jié)2021/8/75一些應(yīng)用柴油機、火箭、燃?xì)廨啓C、燃油鍋爐、工業(yè)窯爐、加熱器。噴霧燃燒---而不是---單個液滴燃燒在研
2、究復(fù)發(fā)火焰之前，了解單個液滴的燃燒是必要的。2021/8/76柴油機引擎Diesel發(fā)動機有兩種基本類型：間接噴射型和直接噴射型。分別見圖10.1和10.2。在間接噴射內(nèi)燃機中，燃料在高壓下注入預(yù)燃室，在這里燃料液滴開始蒸發(fā)，然后燃料蒸氣和空氣混合。一部分燃料空氣混合物自燃（例6.1）形成非預(yù)混燃燒。2021/8/772021/8/782021/8/792021/8/710二沖程2021/8/711二沖程2021/8/712汽缸安置2021/8/713隨著熱量的釋放，預(yù)燃室壓力升高，將里面各組分通過氣管或孔壓到主燃室。在主燃室里這些部分
3、反應(yīng)后的燃料空氣混合物及一些剩余的燃料液滴，與新加的空氣混合，進(jìn)行完全燃燒。在直接噴射內(nèi)燃機里，燃料是由一個多孔燃料噴射器來導(dǎo)入的。2021/8/714燃料空氣的混合是在燃燒區(qū)里由噴射進(jìn)程和空氣流動同時控制的。從前面可以看出，內(nèi)燃機燃燒既有預(yù)混模式又有擴散模式。內(nèi)燃機所用燃料比火花點燃所用燃料揮發(fā)性差，但更容易點燃。2021/8/7152021/8/716燃料蒸發(fā)及其與空氣混合的速率對形成自燃的化學(xué)反應(yīng)速率有很大影響。因此，最先注入燃燒室的燃料，在它成為點燃源（已經(jīng)自燃的氣體）前會先預(yù)混并生成預(yù)混火焰；而后注入的燃料就會在擴散模式下燃燒
4、，因為當(dāng)燃料噴射時已經(jīng)有點燃源（已經(jīng)生成的火焰）存在。很明顯，液滴的蒸發(fā)和燃燒在直接和間接噴射的發(fā)動機里都很重要。附錄10A收錄了SirHarryRicardo對發(fā)生在直接噴射diesel發(fā)動機燃燒區(qū)的物理過程的形象的描述。2021/8/717燃?xì)廨啓C使用液體燃料的燃?xì)廨啓C是航空器中最主要的動力設(shè)備。圖10.3就是一個航天渦輪發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。盡管燃燒器在發(fā)動機系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，它占用的空間小得令人驚訝。在環(huán)形的燃燒器中，燃料噴入并被霧化。由于旋轉(zhuǎn)空氣形成了一個循環(huán)區(qū)，火焰特別穩(wěn)定。2021/8/7182021/8/719Singl
5、eShaftPowerTrainunderconstruction興建中的單軸機組興建中的單軸機組2021/8/720燃?xì)廨啓C主要結(jié)構(gòu)壓縮機段燃燒段熱氣段排氣段中間兩個部份因為溫度高﹐因此須要較多的檢查。由四個主要部份組成2021/8/721Applicationofflamelessoxidationand continuousairstagingingasturbinesindustrialgasturbinesmicrogasturbinesNGT2021/8/722MultipleAirNozzleFLOX?Burnerpreh
6、eatedairupto1000°Cfurnacewallairjetfluegasreactionzonefuelgas((((((((((NGT2021/8/723NGTInstitutfürVerbrennungstechnikOpticalCombustionChamberwithWS-FLOX?Combustorfor15kW/barLückerath2windowswithcoolingairinside200mm2021/8/7242021/8/7252021/8/726LM2500Components燃燒室：環(huán)形設(shè)計30
7、燃料噴嘴2021/8/727Photo(left)ofamodelcombustorandaschematicillustration(right)showingtheconceptoflean-leantwostagecombustor.2021/8/728Combustionofprimaryandsecondarymixtures.2021/8/729航空燃?xì)廨啓C燃燒器的設(shè)計要考慮以下幾個因素：燃燒效率，燃燒穩(wěn)定性，高處再燃能力，排放等。值得一提的是，航空發(fā)動機采用非預(yù)混燃燒系統(tǒng)，由接近化學(xué)當(dāng)量的一次風(fēng)火焰區(qū)，接合二次風(fēng)以徹底燃燒
8、并在產(chǎn)物進(jìn)入渦輪前稀釋到合適溫度（見圖10.4a）。2021/8/730一些設(shè)計和實驗系統(tǒng)采用不同程度的預(yù)混來避免高溫NOx形成區(qū)[4，5]。預(yù)混燃燒要先將燃料氣化并混合部分空氣，然后混合物進(jìn)入高溫燃燒區(qū)，
