1、實驗證實：球體臨界溫度與以下變量有關：球體尺寸、球體催化特性、與介質的相對速度、可燃混合物的熱力和化學動力特性；實驗證實：熱球直徑越小或相對氣流速度越高時,臨界點火溫度也越高；扁平火焰溫度場隨時間的變化成成正態(tài)分布,厚度小于某一臨界尺寸時,溫度場不斷衰減,最終火焰熄滅；小火焰引發(fā)點火的可能性取決于特性參數(shù)：可燃混合物組成、點火火焰與混合物之間的接觸時間、火焰的尺寸和溫度,以及混合強烈程度.實驗證實：扁平點火火焰的臨界厚度是火焰穩(wěn)定傳播時焰面厚度的兩倍同向平行氣流中射流的擴張角、軸心速度的衰減,射流核心區(qū)的長度等都與射流速度和外圍平行氣流速度的速度梯度有關；必須確定混合過程與噴嘴結構系數(shù)孔口形狀

2、、尺寸等及流體動力參數(shù)的關系；射流以一定角度相交,經(jīng)過相互撞擊和混合后,形成一股合成的集合流,最初其垂直截面上射流尺寸有壓扁現(xiàn)象,待互撞射流混合后,總射流又以一定擴張角繼續(xù)流動. 在水平截面上那么可發(fā)現(xiàn) 射流變得很寬.射流交角越大,水平截面 上射 流變得越寬；相交射流截面變形后,其邊界比自由射流的邊界寬；交角越大,射流變形越大 ,混合也越強烈,能量撞擊損失越大,射流衰減越快,射程越短；變形最大的區(qū)域是在相交區(qū)附近,離這區(qū)域一定距離后,射流不再變形,而只是沿途擴展；當交角一定時,隨著動量比 M的增大,那么集合流變形越大,混合越強烈；當M一定時,交角越大,主變形率越大,過渡段越長.當 M=1時,出

3、現(xiàn)最大變形率.3.旋轉射流產(chǎn)生方法1使全部氣流或一局部氣流切向進入2設置導流葉片3采用旋轉的機械裝置對速度場的影響旋流數(shù)S增加-軸向速度衰減加快, 射流擴展角增大； 射流軸向反壓梯度極大； 卷吸量增加,射流速度衰減和 濃度衰減快；回流區(qū)的長度和寬度都增加.第四章燃氣燃燒的火焰?zhèn)鞑?要保 持火焰穩(wěn)定,必須滿足火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊扔跉饬魉俣鹊挠嘞壹捶ㄏ蚍炙俣鹊臈l件,火焰層厚度：與導溫系數(shù)成正比,與火焰?zhèn)鞑ニ俣瘸煞幢葘恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?Sn與導溫系數(shù)a的平方根成正比,與化學反響時間的平方根成反比.Sn為常數(shù)測定火焰?zhèn)鞑サ睦碚撝荒苁翘峁┗鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣鹊亩ㄐ缘慕Y果,而火焰?zhèn)鞑ニ俣缺仨毻ㄟ^實驗來確定.火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c

4、管徑的關系很大管徑較?。荷崦黠@,火焰?zhèn)鞑ニ俣容^??；管徑較大：散熱影響較小,火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙軓皆酱?焰面越彎曲,測量值偏離 Sn管子法靜力法的優(yōu)點：直觀性強缺點：測定值受管徑的影響很大.本生燈法動力法的特點：各處的 Sn不一致 如果測平均值非常簡單,但要精確測量并不簡單.?紊流火焰?zhèn)鞑ニ俣让黠@大于層流原因：1紊流脈動使火焰變形,火焰面積增加；2紊流脈動增加了熱量和活性中央的傳播速度；3紊流脈動加快了已燃氣 體和未燃氣體的混合,縮短混 合時間,提升燃燒速度第五章燃氣燃燒方法?火焰錐頂與噴口之間的距離稱為火焰長度或火焰高度.對于層流擴散火焰, 其火焰高度與燃氣流量 氣流速度成正比,當燃氣流量不變

5、時,與速度無關,而僅與氣體的擴散系數(shù)成反比.層流擴散火焰向紊流擴散火焰的過渡擴散過程由分子 擴散轉變?yōu)槲闪鲾U散,燃氣與空氣的混合加劇、燃燒過程得到強化,燃燒速度加快,因此火焰的長度便相應縮短.隨著氣流擾動程度的加劇,火焰開始喪失穩(wěn)定性,如果繼續(xù)強化燃燒,火焰發(fā)生間斷,甚至完全脫離噴口.局部預混層流火焰?由內(nèi)焰和外焰構成.一次空氣量小于燃燒所需的全部空氣量,因此在藍色錐體上僅僅進行一局部燃燒過程.剩余的燃氣在內(nèi)焰面外部,按擴散方式與空氣混合而燃燒.一次空氣系數(shù)越小,外錐就越大.?內(nèi)焰的出現(xiàn)是有條 件的.?假設可燃氣體混合物中燃氣的濃度大于著火濃度上限,火焰不可能向中央傳播,內(nèi)焰就不會出現(xiàn),而成為

6、擴散式燃燒.?當一次空氣量缺乏時,由于碳氫化合物在高溫下分解,形成擴散火焰就成為發(fā)光火焰；?當一次空氣量較多時(0.4),碳氫化合物在反響區(qū)內(nèi)轉化為含氧的醛、乙醇等,擴散火焰可能是透明而不發(fā)光的.?層流時,沿管道橫截面上氣體的速度按拋物線分布.噴口中央氣流速度最大,至管壁處降為零.-?在火焰根部,靠近壁面處氣流速度逐漸減小至零,但火焰并不會傳到燃燒器里去,由于該處的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫蚬鼙谏嵋矞p小了.?火焰面上任一點的氣流法向分速度均等于法向火焰?zhèn)鞑ニ俣?另一方面,該點還有一個切相分速度,使該處的質點向上移動.因此 ,在焰面上不斷進行著下面質點對上面質點的點火.?離開管口,氣流速度會逐漸變??；而越

7、靠近管口,那么管口壁的散熱作用越明顯,從而使火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档?點 火環(huán)使層流局部預混火焰根部得以穩(wěn)定.隨著一次空氣系數(shù)的增加,混合物的脫火極限逐漸減小.?為了使火焰穩(wěn)定,應當在局部地區(qū)保持氣流速度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊钠胶?可以從改變氣流的速度著手,用流體力學的方法進行穩(wěn)焰；也可以從改變火焰?zhèn)鞑ニ俣戎?用熱力學或化學的方法進行穩(wěn)焰為了預防回火,必須盡可能使氣流的 速度場均勻,以保證在最低負荷下各點的氣流速度都大于火焰?zhèn)鞑ニ俣?1、小火孔預防回火利用火焰不能傳播的熄火 距離的原理阻止火焰回火2、冷卻法預防回火?冷卻火孔以降低火孔出口的火焰?zhèn)鞑ニ俣?從而預防回火.3、火道預防脫火?火道底部的高溫回流區(qū)

8、作為點火源,使火焰能穩(wěn)定燃燒?甲烷燃燒的化學計量比 9.5%.甲烷的火焰?zhèn)鞑舛葮O限 5%15%25火焰的脫火、回火和光焰(1)脫火：燃燒強度增加,氣體出口速度增大,假設其大于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r,點火環(huán)變窄,最后點火環(huán)消失,火焰在氣流下游一定距離處燃燒,稱作離焰.假設氣流在增加,火焰熄滅,此現(xiàn)象稱作脫火.脫火的危害：造成不完全燃燒,產(chǎn)生一氧化碳,浪費能源,其次易造成爆炸事故.(2)回火：燃燒強度降低,氣體出口速度變小,假設其小于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r,火焰縮入火孔內(nèi)燃燒,此現(xiàn)象稱作回火.回火的危害：燃具不能正常工作,易燒毀燃燒設備.(3)光焰：一次空氣系數(shù)減少到使燃氣中的碳氫化合物析碳形成光焰的現(xiàn)象,稱作

9、光焰.光焰的危害：造成不完全燃燒,有煙臭生成,污染炊具.第六章擴散式燃燒器(某些工業(yè)爐對燃燒器還可提出以下要求：第一、嚴格按要求的燃燒方式進行燃燒并建立起爐膛中需要的氧化性、復原性或中性氣氛. 第二、火焰特性符合工藝要求.第三、燃燒器上配備必要的自動調節(jié)和自動平安裝置.第七章大氣式燃燒器(選判 分析)1 .引射器的作用 (1)以高能量的燃氣引射低能量的空氣,并使兩者混合均勻；(2)在引射器的末端形成所需要的靜壓,以克服頭部 阻力損失,使火孔處氣流出口速度到達必要數(shù)值；3)輸送一定量的燃氣,保證燃燒器到達額定熱負荷.噴嘴作用：輸送燃氣,并將燃氣勢能轉變?yōu)閯幽芤砸淇諝?噴嘴結構形式分：固定噴嘴和

10、可調噴嘴兩種.固定噴嘴特點：加工簡單,造價低廉,只適用于一種燃氣吸氣收縮管作用：減少空氣進入時的阻力混合管的作用：使氣體的速度場、濃度場趨于均勻.擴壓管的作用把氣體的動壓變成靜壓,另外使燃氣-空氣進一步混合.頭部的作用：將燃氣一空氣混合物均勻地分配到各個火孔上,以實現(xiàn)穩(wěn)定和完全燃燒.2 .頭部的要求：1各個火孔壓力相同, 保證火焰同高；2能很好地組織二次空氣均勻流暢通過各個火孔；3頭部容積不宜過大,預防熄火噪音.3 .頭部的形式：1多火孔頭部： 圓火孔-加工簡單,廣泛應用. 方火孔-特點：制造復雜,與二次空 氣的接觸面積比圓火孔大,適用于液化石油氣和天然氣.條形火孔-特點：在熱負荷相同時,條形

11、火孔所占據(jù)的面積比圓火孔和方火孔少.但是,二次空氣與火焰接觸面小,易出現(xiàn)黃焰.適用于燃氣量大、加熱面積較小的地方. 帶穩(wěn)焰火孔的火孔-由主火孔和輔助火孔組成,輔助火孔起穩(wěn)焰作用.2單火孔頭部一火焰與二次空氣對的接觸面積比多火孔小,因此火焰長,為預防回火,火孔出口速度應比多火孔大.火孔深度-增加孔深可使脫火極限增加,回火極限 降低.但是氣流阻力增大,不利于一次空氣的吸入.火孔間距-火孔間距主要考慮因素：為了預防產(chǎn)生黃焰,保證二次空氣的供應,孔距不宜過小 為了保證火焰 能自動傳遞,孔距不宜過大火孔排數(shù)-火孔排數(shù)最好不超過兩排；2.特殊情況下,布置兩排以上火孔時,每增加一排,一次空氣系數(shù)增加 5%-

12、7% 3.兩排或兩排以上的火孔應叉排.火孔傾角-火孔傾角越小,火焰趨向水平,火焰與二次空氣的接觸充分,燃燒性能好,煙氣中C3量低,熱效率下降.火焰高度：1、內(nèi)錐高度：實驗證實：內(nèi)錐高度主要取決于燃氣性質、一次空氣系數(shù)、火孔尺寸、火孔熱強度, 與火孔間距和深度無關.二外錐高度 實驗證實：外錐高度主要取決于燃氣性質、火孔尺寸、火孔熱強度,火孔排數(shù)及火孔間距有關. 引射器的分類：按工質壓力分類：低壓引射器P20000Pa按被引射氣體的吸入速度分類：常壓吸氣引射器第二類引射器、負壓吸氣引射器第一類引射器燃燒器的引射水平只與燃燒器的結構有關,而與燃燒器的工作狀況無關,即引射系數(shù)不隨燃燒器熱負荷的變化而變

13、化.第八章完全預混式燃燒器3 .按頭部結構分：1無火道頭部結構2有火道頭部結構3用金屬或陶瓷穩(wěn)焰器做成的頭部結構4其他種類完全預混式燃燒器噴頭是保證燃燒工作穩(wěn)定、預防回火的重要部件.噴頭采用空氣和水冷卻.第十章燃氣互換性一城市燃氣互換性城市供應的主要氣源是城市基準氣. 實際供應的燃氣的成分不可能一成不變, 尤其當城市 燃氣負荷到達頂峰時, 需要補充一些與基準氣的性質不同的燃氣. 這種代替基準氣的 燃氣被稱為置換氣. 當置 換氣代替基準氣時,“如果燃燒器應該是燃具不加任何調整而能保證城市各種燃具正常工作,那么表示置換氣對基準氣而言有互換性.互換性具有不可逆性.燃氣的互換性還決定于燃具燃燒器以及其

14、它部件的性能燃具的適應性：燃具對燃氣成分變化的適應水平.以適應性質極不相同的各種燃氣.“通用燃具的概念是從燃具的設計和構造上采取舉措, 研究燃氣互換性和燃具適應性意義:最大限度地從擴大使用各種氣源的角度對燃氣生產(chǎn)部門和燃具制造部門提 出了要求.在考慮燃氣互換性時,主要應考慮在民用燃具上能夠互換華白數(shù)是最早用以判定燃氣互換性的指標,它的出發(fā)點是燃氣互換后保持燃燒器熱負荷不變,39華白數(shù)：是在互換性問題產(chǎn)生初期基準期和置換氣物化性質差異不大,燃燒特性較為接近所使用的一個 互換性判定指數(shù).影響熱負荷的因素：是噴嘴直徑、流量系數(shù)、燃氣的熱值、密度與額定壓力,分屬燃燒器結構參數(shù)與燃氣參數(shù).華白數(shù)是早期使

15、用的一個互換性判定指數(shù),兩種氣體互換時,華白數(shù) W的變化量范圍為 5%10%備注:H的取值,一般按高熱值計算.廣義華白數(shù)用于額定壓力在燃氣置換時變化場合.當噴嘴前壓力不變時,熱負荷Q與燃氣熱值H成正比.當燃氣的熱值、相對密度、和噴嘴前壓力相同改變時,燃燒器熱負荷與廣義的華白數(shù)成正比.結論：一次空氣系數(shù)與華白數(shù)W成反比.結論：如果兩種燃氣具有相同的華白數(shù)W那么在互換時能使燃具彳持相同的熱負荷Q和一次空氣系數(shù) .如果置換氣的華白數(shù)比基準氣大,那么熱負荷QT增大一次空氣系數(shù)J減小.燃燒勢對于互換性研究來說,最主要的因素是燃氣性質和一次空氣系數(shù),這兩者在很大程度上決定了燃燒速度.不同族的燃氣是不能完全

16、互換的.同一族的兩種燃氣那么有可能完全互換.城市燃氣分類及分類原因分類：天然氣、人工燃氣、液化石油氣.按燃燒特性分類原因：城市燃氣的種類增多,組分也有很大差異,從而引起燃燒特性的變化；每一種燃具是按 某一特定組分設計、制造、和調整的,燃具能夠使適應燃氣組分在一定范圍內(nèi)變化,但總有限度；受燃具限制, 為了使燃氣輸配企業(yè)和燃具制造廠都有一個共同遵守的準那么,必須將已有燃氣按其有關燃燒特性進行分類.燃具互換性問題的產(chǎn)生原因及前提與適應性的區(qū)別分析隨著制氣水平的提升,國家能源戰(zhàn)略的調整,氣源種類增多,即使都是天然氣組分和燃燒特性上也存在很大的 區(qū)別.1長期氣源改變2應急氣源與適應性的區(qū)別 ：燃氣互換性

17、-燃氣品質；燃具適應性- 燃氣具V分析散熱強度對著火的影響L產(chǎn)熱曲線；M散熱曲線;交點1,溫度較低；假設系統(tǒng)溫度升高,散熱大于產(chǎn)熱,回到 1點；假設系統(tǒng)溫度降低,產(chǎn)熱大于散熱,溫度重又升高到1點.點1是穩(wěn)定的平衡狀態(tài)一一緩慢氧化,熄火狀態(tài).交點2,溫度較高；假設系統(tǒng)溫度升高,產(chǎn)熱會進一步大于產(chǎn)熱,離開 2點,溫度進一步升高；假設系統(tǒng)溫度降低,散熱會小于產(chǎn)熱,溫度進一步下降,離開 2點.點2是不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)著火點是發(fā)熱曲線與散熱曲線的相切點22影響火焰?zhèn)鞑ニ俣劝滓蛩刂攸c：層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊懸蛩胤治鋈剂?氧配比的影響-最大火焰?zhèn)鞑ニ俣?是發(fā)生在化學計量比條件下.在化學計量比時或者燃料稍富的混氣

18、中,火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊竭_最大.一般認為,火焰溫度最高的混合物其火焰速度也最大燃料性質的影響-導溫系數(shù)增加,火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃?；活化能減少,火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃螅粚︼柡蜔?火焰速度與n無關,但對不飽和燒,火焰速度隨 n增多而減??；燃料分子量增加,火焰?zhèn)鞑シ秶冃?壓力的影響一其他參數(shù)不變,壓力升高,火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小.混合氣初始溫度的影響 一T0可以大大促進化學反響速度,因而增大S1值；火焰溫度對 Sn起決定作用.添加劑的影響：-惰性添加劑：降低火焰?zhèn)鞑ニ俣?縮小可燃界限,如 CO2 N2等.反響添加劑：加速鏈反響過程而使火焰?zhèn)鞑ニ俣妊杆僭黾?如氫.4 .旋轉射流的根本特性與自由射流差異、強化燃燒原因1增加

19、切向分速度,徑向分速度較直流射流時大；2.徑向和軸向上都建立了壓力梯度.強旋轉射流內(nèi)部形成回流區(qū)；3內(nèi)外回流區(qū)的存在對著火穩(wěn)定性有影響；4旋轉射流的擴展角大；5射程小6速度沿程衰減塊旋轉射流的無因次特性一一旋流數(shù)：旋流數(shù)s不僅反映了射流的旋轉強弱,表示射流動力相似的相似準那么.在qp-a圖判定燃氣互換性分析L M HtoH* H -FT A l* iSr 3.一黃蛤國,4LC di fife燃氣性質變化引起工作點飄移華白數(shù)W增大,火孔熱強度 中增大,一次空氣系數(shù)a減小,工作點向左上方飄移 華白數(shù)W減小,火孔熱強度q p減小,一次空氣系數(shù) a增大,工作點向右下方飄移只有當運行點落在特性曲線范圍內(nèi)

20、時,燃具運行工況才認為是滿意的,燃氣性質變化后,燃氣燃燒特性與華白數(shù)同時改變,工作點與極限曲線都變化,變動后的工作點處在新的特性曲線范圍內(nèi),才能互換.燃燒穩(wěn)定性是由4個指標確定的,即離焰、回火、黃焰與一氧化碳極限,它們在火孔熱強度一一次空氣系數(shù)坐 標系上的曲線稱為燃氣燃燒特性曲線,燃燒器的運行點在這四條曲線所圍區(qū)域內(nèi)即穩(wěn)定燃燒同一種燃氣在不同的燃具上作出的特性曲線也是不同的, 這是由于火 孔大小、排列、材料等因素對特性曲 線有影響.只要兩種燃具的根本型式相同,那么不同燃氣在這兩種燃具上所作出的特性曲線的相對位置仍能保持不變.特性曲線的這一性質甚為重要.局部預混層流火焰的穩(wěn)定的影響因素同5 JU

21、 Jc題 F卻空汽昨我,黨磅辰廷曲 U尤癡也濁:一量式城一大獨燉海一冷空區(qū) 一晨,火星3止-西北H(1) 一次空氣系數(shù)的影響 a T,v脫火J a T,v回火先T后J(2)燃燒器直徑的影響d T,v脫火T, v回火T(3)燃氣性質的影響燃氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣却?易回火,速度慢易脫火.(4)周圍空氣質量與流動狀況的影響.周圍大氣中氧化劑被惰性氣體污染,由于空氣中含氧量較少,使燃燒 速度降低,增加了脫火的可能性.?火孔直徑對脫火和回火極限影響較大.燃燒器出口直徑越大, 氣流向外的散熱就越小,火焰?zhèn)鞑ニ俣染驮酱?脫火極限就越高.燃燒器出口直徑較小時,管壁散熱作用增大,回火可能性減小；29燃燒過程強化的途

22、徑：(一)預熱燃氣和空氣-可以提升火焰?zhèn)鞑ニ俣?增加反響區(qū)內(nèi)的反響速度,提升燃燒溫度,從而增加燃燒強度.(二)增強紊動-能增加大氣式和擴散式燃燒燃燒強度.(三)煙氣再循環(huán)-可提升反應區(qū)的溫度,從而增加燃燒強度.(四)應用旋轉氣流-能大大改善混合過程.30減少氮氧化物生成量的舉措：減少氮氧化物的主要途徑：降低火焰溫度、減少過?？諝庀禂?shù)強化方法(1)分段燃燒：空氣分燃燒器、燃燒室上方兩局部送入(2)煙氣再循環(huán)：低溫煙氣與燃燒用空氣在燃燒器前混合(3)設計新型燃燒器低NO燃燒器設計原那么 (1)減少氣體在高溫點火區(qū)和穩(wěn)焰區(qū)的停留時間(2)降低主燃燒區(qū)的溫度(3)讓溫度較低的煙氣和熾熱的燃燒產(chǎn)物盡快混

23、合(4)將爐膛溫度維持在一個適當?shù)乃缴?(4)采用催化燃燒影響燃具燃燒特性的因素主要是：1.燃氣的熱值H-燃氣的熱值H直接影響到燃具的熱負荷 Q 2.火焰?zhèn)鞑ニ俣萐n -火焰?zhèn)鞑ニ俣萐n直接影響燃具燃燒器的火焰穩(wěn)定特性和火焰的長度.3 .燃氣的相對密度s -燃氣的相對密度s直接影響到燃氣的體積流量Lg和燃具的熱負荷 Q4 .一次空氣系數(shù)-直接影響燃具燃燒器的燃燒特性、火焰穩(wěn)定特性和火焰的結構形態(tài)等.不同燃氣的火孔熱強度對火焰的影響P113:影響火焰?zhèn)鞑舛葮O限的因素(看)1 .在純氧中燃燒,濃度極限范圍擴大； 2.提升可燃混合物的溫度,濃度極限范圍擴大；3.提升可燃混合物的壓力,濃度極限范圍擴大； 4.可燃混合物中參加惰性氣體,濃度極限范圍縮??；5.可燃混合物含塵量、含水量以及容器形狀和材料均會影響濃度極限范圍.33自然引風式擴散燃燒器特點和應用范圍2 .優(yōu)點1燃燒穩(wěn)定,不回火,運行可靠；2