当前课程知识点:燃烧理论 > 第十二章 湍流燃烧入门(选修) > 12.5 湍流预混火焰 > 湍流火焰速度
好 我们有了对湍流的
基本概念的认识以后
我们现在就开始来研究一下
湍流的火焰
湍流燃烧的火焰
好 我们知道对于湍流的
预混火焰来说
那么我们回忆一下
层流的预混火焰
层流预混火焰
我们最最重要的
引入的一个概念什么
它的火焰的速度对吧
我们来看一看
层流预混的火焰的速度
变成湍流预混的速度
会怎么样子变化
那么我们同样
一样的定义
湍流的火焰速度的话
你会发现
我们再回忆一下
我们怎么样
如果纯粹从层流预混火焰的话
我们当时研究的结论是什么
它的火焰传播速度怎么样
只是一个混合物的特性的参数
它实际上是一个物性的参数
但对湍流火焰速度来说
就不一样了
它不仅仅什么
它混合物的物性
同时他跟流动相关
这是它的一个最大的差距
你要注意一下
层流的很多特性
实际上跟它的流动的关联性不大
但对湍流的话
统统跟湍流有关
那么第一个典型的
就是湍流速度
那么湍流速度的话
我们按照一般性的湍流速度
还是用m一点
也就是说流过的速度
我根据它的火焰面
再除上它的ρu
也就是说它是他的速度定义
大家还是这样子对吧
好 我们来看一个现象
我们回忆一下
本生灯
我们本生灯就是
如果是用预混的火焰对吧
那么它看上去
就是一个锥形的火焰
大家都非常熟悉对吧
我们如果把什么 速度加快
就让它变成什么
超过湍流
比如雷诺数就超过湍流
那情况会发生什么变化
比如我们小于2300
也就是在层流的时候
那我们知道
它的火焰速度
比如我们甲烷的火焰速度
大概在什么水平
大概也就是在0.4米每秒
对吧
而且火焰面非常非常薄
一般火焰面会0.1
大概到一个毫米那么厚度
我们前面已经讨论过是吧
好 我们假设温度提高了以后
你去观察的话会怎么样
你会发现怎么样
火焰的什么
火焰的面会变得很厚
首先是顶部变得很厚
那个根部一般增加不动
但是最后
它还是一个什么
还是一个锥形的
但是锥形怎么样
发生脉动了
而且你发现火焰的
高度怎么样
加大的时候 开始是上升的
比如我们通常我们火焰高度
会有点变化
突然发现脉动以后
它火焰怎么样
会变短了
这就是我们观察到现象
你们真正看的话
你就会发现怎么样
由于湍流的火焰区
这火焰变得厚 原来很薄的一层
火焰变厚
特别上部变得更厚
根部那边可能还差不多发展区
这是一个基本的现象
那么它出现的一个什么
火焰的这样一个
所谓的燃烧的着火
一直到燃尽的这么一个
看上去很厚的一个区域
但你真正的仔细去观察的时候
你会发现
如果非常细微的去观察
刚才实际上我们最早
出这个现象的时候
你会发现什么
它实际上是有很多很多的怎么样
很多很多的面
这是一个平均的特性
我们宏观观察的是一个平均特性
显得变得厚
那我们如果假设
真正的速度的话
我们假设它湍流速度
实际上我们假设还是面上
它速度怎么样
还是以速度比
那么它速度比层流速度
大概要高很多
比如我们来看一个例子
还是这个例子
就是以40毫米的
一个方口喷出来的
那火焰的流速度
我们是68m/s
而速度就很高了 是吧
我们观察到锥形的内角
是13.5度
我们连续的曝光对不对
好 我们来估计一下
它湍流的燃烧速度
详细的过程
我们就不讲了
大概给大家一个就是
八米每秒的速度
八米每秒 一听速度很大
对吧
我们原来那个层流的速度
大概有多少
就0.4米
也就是增加了20倍
湍流你可以想象
可以对燃烧的影响有多大
就一湍流
它一下子从什么
从0.4米的速度
变成了8米的速度
也就是强度怎么样
增加了20倍
为什么我们喜欢用湍流
也是一个原因
可以大大的提高燃烧的强度
-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
-1.3 燃烧科学发展简史
-1.4 燃烧科学的研究方法
-1.5 课程的结构
-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
--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
--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
-3.1 传质概述
-3.2 传质理论基础
-3.3 传质应用实例
-3.4 小结
-第三章 传质引论--第三章作业
-4.1 概述
--概述
-4.2 总包反应与基元反应
-4.3 基元反应速率
--其他基元反应
-4.4 多步反应机理的反应速率
--净生成率
--稳态近似
--单分子反应机理
--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)
-4.7 小结
--小结
-第四章 化学动力学--第四章作业
-5.1 概述
--概述
-5.2 H2-O2系统
--H2-O2系统
-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
-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
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 定压-定质量反应器
-6.3 定容-定质量反应器
-6.4 全混流反应器
-6.5 柱塞流反应器
-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
-7.1 概述和总质量守恒
-7.2 组分质量守恒
-7.3 多组分扩散(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
-7.6 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
-8.1 概述及物理描述
-8.2 层流火焰分析
-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素
-8.4 熄火、可燃性和点火
-8.5 火焰稳定及小结
-第八章 层流预混火焰--第八章作业
-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
-9.4 简化理论描述
--概述
--守恒标量
--状态关系式
-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度
--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
-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
--温度分布
--液滴表面能量守恒
--火焰面处能量守恒
--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
--总守恒方程
--例题
-10.5 小结
--小结
-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业
-11.1 概述及燃煤锅炉
-11.2 非均相反应
-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型
-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型
-11.5 颗粒燃烧速度
-11.6 煤的热解及燃烧
-第十一章 固体燃烧--第十一章作业
-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
-12.5 湍流预混火焰
--湍流火焰速度
--层流火焰折皱模式
--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