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圆口和槽型口燃烧器火焰长度

下一节:火焰长度的影响因素

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圆口和槽型口燃烧器火焰长度课程教案、知识点、字幕

好我们刚才讲了

有各种各样的求解方法

我们下面重点介绍一下

Ropper的求解的结果

那么这种方法的话

具体如果大家有兴趣的话

可以去参考他们的文献

那么Ropper的话

在1977年我刚才提到了

他做了对各种不同的

圆形的方口的

还有槽形的和弧形的

各种燃烧器都做了大量的研究

他不光做了理论分析

得到了好多式子

而且还做了什么

做了很多实验来进行对比

他把实验和理论分析

都对出来了

那么大家有兴趣

书上的表大家可以对着它

各种各样的结果

都有详细的讨论

下面我们简单的把他的结果

做一个回顾

第一个结果对于圆口的

圆口 他有两个式子

第一个式子就是理论解

第二个式子是什么

就是他的实验的解

那么这里边大家可以看出来

大家对比一下就是刚才我们说

包括常密度和变密度的

都是8π分之3

那这里边变成4π分之一对不对

底下有一个D无穷

跟我们那个D是相关的

上面有QF也是一样的对不对

那么下面的YF,stioc

没有这样了

而变成了一个什么

ln(1+1/S)

而这个东西实际上

也是跟S之间就是

化学当量的氧化剂

和燃料的关系式燃料的当量比

那么上面的话

还要跟它的不同的温度相关联

也可以理解对吧

那么同时他也做了实验

做了实验你可以看出来

它等于什么

跟刚才那个就

就等于1330了

1330是什么

实际上就是你看一下

4πD分之1对不对 D分之1

D大概都是什么

十的负五次方对不对

十的负五次方除以十

大概差不多

就是十的四次方(或更小)

这样一个量级

所以这两个实际上

是相当的

大家可以去看一看

这样一个结果

当然T无穷指的是无穷远处(温度)

TF是指的什么

是燃料的温度

Tf是火焰的温度

大家可以看出来这两个式子

实际上是对圆口

我们就可以进行计算了

对方口实际上得到类似的

那么大家一看的话

又有一点不一样是吧

前面实际上也是QF

那刚才有π的方口就没π

16D对不对

你看下面1045了

其它的都类似

底下的话出现一个什么

inverf的这样一个反误差的函数

那么反误差的函数当然也是

实际上是它可以去查的对吧

可以查到 那么它可以

可以进行计算

也是跟它的S有关系

所以大家很容易(算)

好我们再来看一看槽形口

也就是我们方口是正方形

如果槽形口就是扁平

hb 就是h>>b

就是这样的情况

它同样可以进行计算

计算后面那些东西

都基本上它的类似

b的话

指的槽的是宽度 对吧

h的话指的它的长度

上面出现一个β

β的话

就是同样跟S的式子的

反误差函数有关系

这样的话我们获得了槽形口的

这么一个关系式

那槽形口注意一下

实际上就是bh

值就很重要

如果特别扁的话怎么样

你可以看出来

很明显Lf怎么样

就会小对不对

同样的面积比如bh

同样的面积你看它打得更扁

扁的话实际上什么

面积只有bh

你可以看出来

如果bh它的面积一样的话

那怎么样b就是h分之一

你就是h平方分之一

一扁平怎么样

它的宽度就可以远大的降低

也就是说我同样的面积

或者说同样的流量的时候怎么样

我通过扁平

就可以调节它的什么

火焰长度

通过这些我们慢慢的

就去理解这样一些事情

而里边还有一个参数是I

I是什么

是实际流动当中

槽流出的初始动量

它一般是不均匀的对不对

不均匀跟均匀的流动比值

那么如果流动均匀怎么样

I就等于1对不对

而如果流动完全不均匀

就是充分发展段的话

I等于什么

大概就是1.5

那总体来说大概就在

这个范围之内

所以I变化并不大并不大

那么上面的式子当然

只有适用于什么

氧化剂

是静止的

我们所有前面的式子

都是对氧化剂静止的

如果氧化剂一旦动的话怎么样

就会比较复杂

大家有兴趣的话

可以进一步去读

Roper的这几篇文献

那么对槽形口的话

刚才是专门针对的是什么

是动量控制的

而对于槽形口的话

还有可能是什么

浮力控制的

浮力控制的情况就不一样了

那么这个式子的话

就体现出了它温度怎么样

这个差就差别就非常大

而这里边的话

我们对浮力的话

引入了一个所谓的

平均的浮力加速度

而加速度

就跟火焰的温度有关对吧

火焰温度有关

那么从式子来

你可以大概看一下

如果温度

比它高的话会怎么样

a会大于g对不对

0.6g乘上这个数

而火焰长度随着a的变化

实际上并不是特别大

因为它是负三分一次方的关系式

那么实际上正常的话

常常是什么

常常是它可能既不是动量控制

也不是浮力控制

而是怎么样

互相之间的

那我们怎么去判断

实际上我们有一个很重要

就是用Froude数来判断

Froude数的话

如果远大于1

那么Froude数实际上就是什么

就是实际上就是我们称之为

惯性流动

和浮力或者自然对流

这两个的比值

如果是Froude数远大于一

也就是动量控制

那我刚才用前面那个式子

就可以求了

如果Froude

远小于1的话怎么样

是浮力控制 就刚才那个式子

就可以求了

而一般来说Froude数

大概很接近1的话怎么办

我们就需要什么

需要用混合控制

混合控制的话

我们在计算的时候

那我首先假设流动的控制

流动控制以后

再进行校核

那么对于过渡区的话

我们首先要把动量控制的

长度算出来

再把浮力控制算出来

再用它们两个什么

组合起来算

就用式子来算

那么它既跟动量控制有关

又跟浮力控制有关

那么M B T的话

代表了M就表示动量控制

B的话就表示的浮力控制

T的话就表示过渡区

这三个我们就能够

全部能进行计算了

燃烧理论课程列表:

第一章 导论

-1.1 我们为什么要学习燃烧理论

--1-1:我们为什么要学习燃烧理论

-1.2 什么是燃烧:定义与现象

--1.2 什么是燃烧:定义与现象

-1.3 燃烧科学发展简史

--1.3 燃烧科学发展简史

-1.4 燃烧科学的研究方法

--1.4 燃烧科学的研究方法

-1.5 课程的结构

--1.5 课程的结构

第二章 燃烧与热化学

-2.1 概述

--概述

-2.2 状态参数复习

--状态参数复习

-2.3 热力学第一定律

--热力学第一定律

-2.4 反应物和生成物的混合物

--反应物与生成物的组成

--绝对(或标准)焓和生成焓

--燃烧焓与热值

--例题

-2.5 绝热燃烧温度

--定压绝热燃烧温度

--定容绝热燃烧温度

-2.6 化学平衡

--第二定律的讨论

--吉布斯函数

--复杂系统(选修)

-2.7 燃烧的平衡产物

--全平衡(选修)

--水煤气反应的平衡

--压力影响

-2.8 应用

--回热式和蓄热式交换器

--例题

--烟气再循环

-2.9 小结

--小结

-第二章 燃烧与热化学--第二章作业

第三章 传质引论

-3.1 传质概述

--3.1.1传质概述

-3.2 传质理论基础

--3.2.1菲克扩散定律

--3.2.2扩散的分子基础-分子动力学

--3.2.3扩散系数的微观推导(选修)

--3.2.4组分守恒方程推导

-3.3 传质应用实例

--3.3.1应用实例一:液面蒸发

--3.3.2蒸汽界面边界条件

--3.3.3液滴蒸发

-3.4 小结

--3.4.1液滴质量守恒+小结

-第三章 传质引论--第三章作业

第四章 化学动力学

-4.1 概述

--概述

-4.2 总包反应与基元反应

--总包反应与基元反应

-4.3 基元反应速率

--双分子反应和碰撞理论

--其他基元反应

-4.4 多步反应机理的反应速率

--净生成率

--反应速率常数与平衡常数关系

--稳态近似

--单分子反应机理

--链式反应和链式分支反应(一)

--链式反应和链式分支反应(二)

--化学时间尺度(一)

--化学时间尺度(二)

--部分平衡

-4.5 简化机理(选修)

--简化机理(选修)

-4.6 催化和非均相反应(选修)

--催化和非均相反应(选修)

-4.7 小结

--小结

-第四章 化学动力学--第四章作业

第五章 一些重要的化学机理

-5.1 概述

--概述

-5.2 H2-O2系统

--H2-O2系统

--H2-O2系统爆炸特性

-5.3 一氧化碳的氧化

--一氧化碳的氧化

-5.4 高链烷烃的氧化

--三步机理

--八步机理

--总包反应和准总包机理

-5.5 甲烷燃烧

--复杂机理和起源

--甲烷燃烧动力学

--高温反应途径分析

--低温反应途径分析

-5.6 氮氧化物

--氮氧化物的形成(一)

--氮氧化物的形成(二)

--氮氧化物的危害

-5.7 小结

--小结

-第五章 一些重要的化学机理--第五章作业

第六章 反应系统化学与热分析的耦合

-6.1 概述

--6.1 概述

-6.2 定压-定质量反应器

--6.2 定压-定质量反应器

-6.3 定容-定质量反应器

--6.3 定容-定质量反应器

-6.4 全混流反应器

--6.4 全混流反应器

-6.5 柱塞流反应器

--6.5 柱塞流反应器

-6.6 燃烧系统建模中的应用及小结

--6.6 燃烧系统建模中的应用及小结

-第六章 反应系统化学与热分析的耦合--第六章作业

第七章 反应流的简化守恒方程

-7.1 概述和总质量守恒

--7.1 概述和总质量守恒

-7.2 组分质量守恒

--7.2 组分质量守恒

-7.3 多组分扩散(选修)

--7.3 多组分扩散(选修)

-7.4 动量守恒方程(选修)

--7.4 动量守恒方程(选修)

-7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式

--7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式

-7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义

--7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义

-第七章 反应流的简化守恒方程--第七章作业

第八章 层流预混火焰

-8.1 概述及物理描述

--8.1 定义及重要特征与实验室典型火焰

-8.2 层流火焰分析

--8.2.1 简化分析

--8.2.1 简化分析(续)

--8.2.2 详细分析

-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素

--8.3.1 温度、压力和当量比,燃料选型及火焰速度选型

--8.3.2 火焰速度测量

-8.4 熄火、可燃性和点火

--8.4.1 冷壁熄火

--8.4.2 可燃极限和点火

-8.5 火焰稳定及小结

--8.5 火焰稳定及小结

-第八章 层流预混火焰--第八章作业

第九章 层流非预混火焰

-9.1 概述

--概述

-9.2 无反应的恒定密度层流射流

--物理描述

--求解

--两个例子

-9.3 射流火焰的物理描述

--射流火焰的物理描述

-9.4 简化理论描述

--概述

--守恒标量

--状态关系式

--各种不同的解法(一)(选修)

--9.4.5 各种不同的解法(二)(选修)

-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度

--圆口和槽型口燃烧器火焰长度

--火焰长度的影响因素

--两个例子

-9.6 碳烟的形成和分解

--碳烟的形成和分解

-9.7 对冲火焰(选修)

--对冲火焰(选修)

-9.8 小结

--小结

-第九章 层流非预混火焰--第九章作业

第十章 液滴的蒸发与燃烧

-10.1 概述

--概述

-10.2 液滴蒸发的简单模型

--基本假设

--气相分析

--气液界面能量平衡

--液滴寿命

-10.3 液滴燃烧的简化模型

--假设

--质量守恒和组分守恒

--温度分布

--液滴表面能量守恒

--火焰面处能量守恒

--液气平衡 总结和求解

--燃烧速率常数和液滴寿命

--例题

--扩展到对流条件

-10.4 一维蒸发控制燃烧

--物理模型和假设

--液滴数目和液滴相守恒

--总守恒方程

--气相成分和气相能量守恒

--液滴动量守恒 模型总结

--例题

-10.5 小结

--小结

-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业

第十一章 固体燃烧

-11.1 概述及燃煤锅炉

--11.1.1 概述

--11.1.2 燃煤锅炉

-11.2 非均相反应

--11.2.1 非均相反应及表面化学反应

--11.2.2 碳反应的半总包机理反应

-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型

--11.3.1 模型建立

--11.3.2 质量与组分守恒与表面化学动力学

--11.3.3 电路比拟与碳燃烧控制

--11.3.4 能量守恒

-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型

--11.4.1 模型建立

--11.4.2 组分守恒、封闭性和表面化学反应

-11.5 颗粒燃烧速度

--11.5 颗粒燃烧速度

-11.6 煤的热解及燃烧

--11.6 煤的热解及燃烧

-第十一章 固体燃烧--第十一章作业

第十二章 湍流燃烧入门(选修)

-12.1 概述

--概述

-12.2 湍流现象与描述

--湍流的现象与描述

-12.3 湍流尺度

--湍流尺度

-12.4 湍流模型

--湍流模型方法(1)

--湍流模型方法(2)

-12.5 湍流预混火焰

--湍流火焰速度

--湍流火焰结构与模式

--12.5.3 例题

--层流火焰折皱模式

--分布式反应区模式和漩涡小火焰模式

--火焰稳定

-12.6 湍流非预混火焰

--射流火焰

--火焰长度

-12.7 湍流燃烧小结

--湍流燃烧小结

课程总结

-课程总结

--课程总结

圆口和槽型口燃烧器火焰长度笔记与讨论

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