1、第四章 預(yù)混層流燃燒-4-1 研究背景和基本現(xiàn)象,研究層流燃燒的目的是了解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性 層流火焰是溫度和濃度發(fā)生劇烈變化的，有反應(yīng)和傳熱傳質(zhì)的薄層區(qū)域 由冷端到熱端，燃料和氧濃度變成零，燃燒產(chǎn)物濃度和溫度成為最大值 火焰的傳播是靠高溫燃燒燃燒產(chǎn)物通過(guò)導(dǎo)熱不斷使相鄰的新鮮混氣升溫，著火，燃燒。 導(dǎo)熱和反應(yīng)是支配火焰?zhèn)鞑サ膬蓚€(gè)重要因素,4-2 層流燃燒基本方程及其性質(zhì),基本假設(shè)：一維定常層流有反應(yīng)流動(dòng)；忽略輻射和體積力；完全氣體；比熱為常數(shù)；馬赫數(shù)1 ；絕熱 基本方程組,層流燃燒基本方程及其性質(zhì)（續(xù)1）-絕熱邊界條件和本征值問(wèn)題,絕熱邊界條件使二階微分方程有 三個(gè)邊界條件，其解只存在于某些特定的

2、參量Sl，即本征值問(wèn)題 目的不是求溫度分布和濃度分布，而是找出Sl 絕熱邊界條件,層流燃燒基本方程及其性質(zhì)（續(xù)2）-冷端難題,在冷端，由于溫度梯度為零，如果反應(yīng)率不為零，則火焰?zhèn)鞑?速度為無(wú)限大，即沒(méi)有解 因此解的存在要求冷端 反應(yīng)率為零。意味著冷端無(wú)著火 實(shí)際上冷端反應(yīng)率 不為零。這就是冷端難題 但是由于冷端溫度較低，反應(yīng)率接近于零，數(shù)學(xué)描述近似地滿足了 物理過(guò)程,層流燃燒基本方程及其性質(zhì)（續(xù)3）-溫度和濃度剖面的相似和焓值的守恒,不論劉易斯數(shù)是否為1，冷端和熱端的焓值相等 熱端溫度為絕熱燃燒溫度,層流燃燒基本方程及其性質(zhì)（續(xù)4）-溫度和濃度剖面的相似和焓值的守恒,劉易斯 數(shù)為1時(shí)，火焰的各

3、斷面上溫度和濃度剖面相似 劉易斯數(shù)為1，而且只有劉易斯數(shù)為1時(shí)，在垂直于火焰的方向上焓值處處守恒,4-3 Frank-Kamenetsky分區(qū) 近似解,近似地分成兩區(qū)：預(yù)熱區(qū)和反應(yīng)區(qū) 預(yù)熱區(qū)忽略反應(yīng)，反應(yīng)區(qū)忽略對(duì)流,Frank-Kamenetsky分區(qū) 近似解（續(xù)）,層流火焰?zhèn)鞑ニ俣仁欠磻?yīng)放熱和導(dǎo)熱平衡的體現(xiàn) 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣戎缓头磻?yīng)動(dòng)力學(xué)特性和熱物性有關(guān)，和流速，尺寸無(wú)關(guān) 該量隨壓力的降低而略增 該量隨混合比的變化有極值,4-4 修正的分區(qū)近似解,三區(qū)概念：預(yù)熱區(qū)，前燃區(qū)和后燃區(qū) 上述的分區(qū)近似解相當(dāng)于令1區(qū)和3區(qū)接壤 修正的分區(qū)近似解取1區(qū)和2區(qū)接壤,修正的分區(qū)近似解（續(xù)）,4-5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和應(yīng)用,S隨混合比的變化有極值，在化學(xué)當(dāng)量比時(shí)最大 S的值在0.2到2m/s之間,和燃料種類有關(guān), 乙炔和乙烯的值比甲烷的大得多 S和初溫的1.5到2次方成正比 S和壓力的-0.15到-0.33次方成正比 S是混合物的物性, 和流動(dòng)及幾何尺寸無(wú)關(guān) 整理S和溫度及壓力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以求反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),第五章 液滴和煤粒燃燒5-1液滴燃燒-(1)研究背景,基本現(xiàn)象1: 液體燃料燃燒有液面燃燒, 液霧燃燒, 預(yù)蒸發(fā)燃燒 基本現(xiàn)象2: 液體燃料燃燒經(jīng)常發(fā)生于氣相, 經(jīng)常是擴(kuò)散燃燒, 燃燒速率和液體密度成反比 液霧燃燒本身又有預(yù)蒸發(fā)燃燒, 液滴擴(kuò)散燃燒以及二