当前课程知识点：汽车发动机原理 > 第六章：燃烧的基础知识 > 6.6 油滴的蒸发与燃烧 > Video
同学们好
这节课我们学习
油滴的蒸发与燃烧
燃油的单个液滴
在静止的高温高压空气中
经历如图5-18所示的
蒸发与燃烧过程
半径为r0的单个液滴
受到周围高温高压空气的加热
油滴表面被蒸发汽化
与空气混合形成可燃混合气
在未着火的滞燃期内
如图中油滴上方曲线所示
自油滴表面向外
过量空气系数φa
由0逐渐变为∞
而温度由油滴温度
逐渐变为周围空气温度
形成很大的混合气浓度
和温度梯度
单个液滴在静止空气中
完全蒸发所需时间Tfv
取决于液滴直径d0
和蒸发常数Kfv
即式6-21
式中
qm为燃油蒸汽向外对流量
ρf为燃料液滴密度
如图中油滴下方曲线所示
着火开始于混合气浓度合适的地方
于是在油滴周围
形成一燃烧球面
半径=rf
即火焰面
火焰面上一般处于
化学计量比条件
燃油蒸气不断由内侧向火焰面扩散
氧气不断由外侧向火焰面扩散
在火焰面上进行混合燃烧
即静止空气中的液滴燃烧
属于扩散燃烧
在火焰面上
燃油浓度和氧气浓度均为零
且温度最高
高温燃烧产物
和热量向火焰面两侧扩散
油滴受热加速蒸发汽化
因此
油滴的扩散燃烧速度
取决于燃油蒸气
和空气向火焰锋面的扩散速度
在有气流运动场中的
油滴蒸发现象
如图6-19所示
它也适用于油滴
以一定速度
飞入静止空气时的情况
如图所示
随液滴与空气相对速度的增大
液滴周围的混合气浓度
不再保持对称
迎风面的混合气区域变薄
而背风面的变厚
如图b
在高速下
可能产生液滴
与混合气区域的脱离情况
如图c
有气流运动场中的
油滴蒸发常数Kfv
由公式6-24确定
式中
λg为热导率
Nu为努塞尔特数
Cp为定压比热容
BT为Spalding传质数
对比以上液滴
在静止空气和非静止空气中的
蒸发特性可以看出
静止空气时
液滴燃烧呈现扩散燃烧特征
由于火焰锋面形成的
高温气体包围着油滴
和油蒸气区
形成了高温缺氧氛围
这是烃燃料裂解反应
最有利的条件
容易产成炭烟
而在非静止空气中
随液滴与空气相对速度的增大
燃烧特征向预混合燃烧发展
生成碳烟的趋势减弱
这个原理可以应用到发动机上
比如发动机燃烧室中的
燃料高速喷射和气流运动
都可以加强燃料液滴
与空气之间的相对运动
从而降低碳烟排放
好 关于油滴的蒸发与燃烧
就介绍到这里
同学们 再见
-0.1 总论
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-0.2 车用发动机的种类
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-1.1 示功图及其测取
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-1.2 四冲程发动机示功图分析
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-1.3 二冲程发动机示功图分析
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-1.4 性能指标分类与循环指示功
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-1.5 动力、经济性能指标与测定换算
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-1.6 影响动力、经济性能指标的环节和因素
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-第一章习题(计入课程成绩)--作业
-2.0 导论
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-2.1 燃料的分类
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-2.2 汽油、柴油的炼制
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-2.3 汽油的理化特性
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-2.4 柴油的理化特性
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-2.5 燃料构成与理化特性
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-2.6 汽油、柴油质量标准
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-2.7 燃料与发动机工作模式
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-2.8 工质主要热力参数
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-2.9 燃烧热化学
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-第二章习题(计入课程成绩)--作业
-3.0 导论
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-3.1 热力过程与热机循环的简化
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-3.2 理论循环分类及循环热效率
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-3.3 理论循环热力参数对热效率的影响
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-3.4 工质对循环热效率的影响
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-3.5 真实循环对热效率的影响
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-3.6 机械损失的构成
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-3.7 机械损失的测量方法
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-3.8 机械效率的影响因素
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-3.9 发动机的能量分配与转化效率
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-3.10 发动机的节能途径与技术
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-第三章：工作循环与能量利用--第三章习题(计入课程成绩)
-4.0 导论
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-4.1 四冲程发动机换气系统及换气过程
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-4.2 配气相位对发动机性能的影响
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-4.3 充量系数的解析式
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-4.4 进气阻力对充量系数的影响
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-4.5 其他因素对充量系数的影响
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-4.6 充量系数的速度特性
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-4.7 压力波及其传播特性
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-4.8 单缸机的进排气动态效应
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-4.9 多缸机的进排气动态效应与进气不均匀性
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-4.10 四冲程发动机增压系统及性能
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-4.11 二冲程发动机的换气过程与换气质量
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-第四章习题(计入课程成绩)--作业
-5.0 导论
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-5.1 发动机运行工况
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-5.2 发动机特性曲线分类
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-5.3 发动机速度特性
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-5.4 发动机负荷特性
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-5.5 发动机全特性
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-5.6 发动机外特性与整车动力性
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-5.7 发动机全特性与整车经济性
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-5.8 混合动力专用发动机及其运行特性
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-第五章习题(计入课程成绩)--作业
-期中考试（只有一次答题机会！）--期中测试题（占30%总分）
-6.0 导论
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-6.1 燃烧现象及其分类
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-6.2 可燃混合气的着火与着火理论
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-6.3 湍流及其在燃烧中的作用
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-6.4 均质混合气中的火焰传播
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-6.5 液体燃料的雾化
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-6.6 油滴的蒸发与燃烧
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-6.7 示功图与燃烧放热率
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-第六章习题(计入课程成绩)--作业
-7.1 柴油机燃烧过程分析
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-7.2 柴油机燃烧放热规律
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-7.3 柴油机燃油喷射系统
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-7.4 柴油机喷油过程
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-7.5 柴油机缸内气流运动
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-7.6 柴油机燃烧室的分类及其特性
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-7.7 柴油机混合气形成方式
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-7.8 柴油机粗暴燃烧与燃烧噪声
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-第七章习题(计入课程成绩)--作业
-8.1 汽油机燃烧过程分析
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-8.2 汽油机的不正常燃烧：爆燃和表面点火
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-8.3 汽油机的不规则燃烧：循环波动和各缸不均匀性
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-8.4 汽油机燃油喷射系统及其演变
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-8.5 非直喷汽油机燃烧室及其特性
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-8.6 汽油机进气道喷射与混合气形成
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-8.7 汽油机缸内直喷与混合气形成
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-第八章习题(计入课程成绩)--作业
-9.1 有害排放物种类及其危害
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-9.2.1 NO的生成机理
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-9.2.2 CO和HC的生成机理
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-9.2.3 PM和Soot的生成机理
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-9.3 有害排放物生成的影响因素
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-9.4 汽油机机内净化技术
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-9.5 柴油机机内净化技术
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-9.6 汽油机后处理技术
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-9.7 柴油机后处理技术
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-第九章习题(计入课程成绩)--作业
-10.1 燃烧模式及其分类
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-10.2 汽油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.3 柴油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.4 内燃机部分预混压燃（PCCI）模式
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-10.5 均质混合气引燃（HCII）模式
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-10.6 天然气发动机
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-10.7 氢燃料发动机
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-10.8 二甲醚发动机
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-10.9 甲醇发动机
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-10.10 乙醇发动机
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-10.11 生物柴油发动机
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-第十章习题(计入课程成绩)--作业
-期末考试--期末测试题（占30%总分）
