燃料與燃燒ppt課件-資料下載頁

　　

【正文】 這一區(qū)域的燃燒反應加速，并出現(xiàn)明顯發(fā)熱發(fā)光現(xiàn)象，形成 火焰核心。 在著火后，預混合氣的燃燒自動進行，這個過程稱為火焰?zhèn)鞑ミ^程。 預混合氣中的火焰?zhèn)鞑ズ蜌怏w流動情況有很大關系，可分為 層流火焰?zhèn)鞑?和 紊流火焰?zhèn)鞑? 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 層流火焰?zhèn)鞑? 在靜止或流速極低的預混合氣中，著火之后，火焰核心迅速發(fā)展為近似球形火焰，隨后火焰表面（稱為 火焰前鋒 ）以近似圓球的形狀向整個混合氣空間擴展推進。火焰鋒面之前是未燃的預混合氣，火焰鋒面之后是已燃的、具有很高溫度的燃燒產物。火焰鋒面僅有幾十到幾百微米厚，燃燒反應就在這一薄層區(qū)域內進行。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 火焰鋒面厚度 d 分為混合氣 預熱區(qū) 厚度 d p 和 反應區(qū) 厚度 d c 兩個部分，預熱區(qū)厚度 dp 大，化學反應速度低，反應區(qū)厚度 d c 小，但化學反應速度大。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 火焰鋒面厚度 δ 很小，其中溫度和濃度變化極大，引起強烈的傳熱，促使火焰鋒面之前的混合氣加快化學反應，隨之變?yōu)榛鹧鎯鹊幕旌蠚忸A熱區(qū)，于是，火焰鋒面就移動即火焰?zhèn)鞑ァ? 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣热Q于火焰鋒面內混合氣的化學反應速度。 混合氣濃度對層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊懽畲蟆Ｔ诼孕∮诶碚摽杖急葧r，化學反應速度最快，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲螅磻獪囟茸罡撸?混合氣過稀或過濃，化學反應速度極慢，反應溫度過低，火焰?zhèn)鞑袛啵荒芫S持燃燒。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?VL低，（汽油為 ~) 。 混和氣成分對其影響： 當 a =~，最大； a =1，下降 10%； a =，下降 15%； 當混和氣成分過稀或過濃，不能維持火焰正常傳播。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 紊流火焰?zhèn)鞑? 混合氣運動速度較大時，火焰?zhèn)鞑サ囊?guī)律和層流火焰?zhèn)鞑ズ懿幌嗤Ｔ谖闪骰鹧鎮(zhèn)鞑ブ校鹧驿h面速度大大加快，可達到 20 ~ 70 m / s 。 紊流本身的特點是流體性質在時間與空間上有隨機性，氣流內部有 渦流 運動。紊流火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓脑蛟谟诹黧w的運動對火焰?zhèn)鞑グl(fā)生影響。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 表面皺折理論 A．紊流火焰?zhèn)鞑ブ幸廊淮嬖?火焰鋒面 ，且速度和基本結構在紊流強度較小時不變。 B．宏觀紊流使火焰鋒面發(fā)生 彎曲與皺折 ，增大火焰鋒面的表面積。 C． 微觀紊流 加強傳熱與傳質作用，因此，加快了火焰?zhèn)鞑ニ俣取? D．紊流強度較大時，火焰鋒面就 不斷破裂而后重新建立 ，其結果是已燃氣體和未燃混合物相互混合，從而加快了未燃混合物的反應速度，縮短反應時間。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 預混燃燒過程的兩個燃燒現(xiàn)象 縫隙效應 當燃燒管直徑小于某一臨界尺寸，火焰?zhèn)鞑ゲ荒苓M行，燃燒管內的混合氣不能燃燒，該臨界尺寸稱為淬熄距離。 該現(xiàn)象說明，在尺寸極小的縫隙中，混合氣不能燃燒。 產生未然 HC的重要原因。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 預混燃燒過程的兩個燃燒現(xiàn)象 壁面激冷效應 預混合氣點燃后，壁面附近某一厚度薄層內的混合氣不能燃燒，火焰?zhèn)鞑サ皆搮^(qū)域時不能繼續(xù)推進，火焰?zhèn)鞑ブ兄梗@一現(xiàn)象稱為 壁面激冷效應 。 壁面激冷效應和縫隙效應均導致不完全燃燒。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 2． 擴散燃燒 在相當部分燃料依然保持液態(tài)或固態(tài)， 燃料沒有全部蒸發(fā)就開始著火燃燒，這種燃燒稱為擴散燃燒。 實質上，擴散燃燒仍舊是燃料蒸汽和空氣形成的混合氣燃燒，燃燒過程中必須形成混合氣，只是 一邊形成混合氣，一邊燃燒 。 由于 混合氣形成依賴于燃料蒸汽和空氣的相互擴散，故稱之為擴散燃燒 。 擴散燃燒時，混合氣濃度分布不均勻，所以混合氣燃燒界限比預混燃燒有所擴展。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 擴散燃燒的典型實例為 油滴燃燒 。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 氣流速度對火焰形狀有影響。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 噴霧燃燒 是油滴群的擴散燃燒和預混和氣的預混燃燒共存的一種復雜燃燒。 極其細小的油滴群的燃燒可視同為預混燃燒。當油滴直徑在 10 m m 以下時，火焰鋒面為藍色的連續(xù)面。油滴直徑越小，蒸發(fā)越快，越容易形成混合氣。所以，極其細小的油滴群的燃燒和預混燃燒一樣。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 3． 噴霧燃燒 油滴直徑在 20 ～ 40 m m 時， 燃燒是典型復合燃燒 。 在連續(xù)的藍色火焰鋒面中有分散而獨立的白色或黃色的亮點，表明在預混燃燒中存在較大油滴燃燒形成的獨立擴散火焰。 當油滴直徑 大于 40 m m 時， 燃燒實際是擴散燃燒 。 火焰面不再連續(xù)，白色或黃色的亮點在火焰中比例較大，燃燒可看作為許多單獨油滴燃燒的疊加，火焰面可以看作是各個油滴燃燒的微小擴散火焰面的集合體。 實際噴霧燃燒是預混燃燒和擴散燃燒共存的復合燃燒。 第三章 燃料與燃燒 —— 燃料的燃燒過程 燃料的燃燒過程 燃料的明顯燃燒 3． 噴霧燃燒 噴霧燃燒時，燃油分布都不均勻，容易出現(xiàn)局部缺氧現(xiàn)象。 高溫并缺氧的條件通常導致烴燃料發(fā)生裂解、脫氫、聚合形成較大的顆粒炭煙，是限制柴油機功率的主要原因。 空燃比對烴燃料的氧化速度與裂解速度的影響如圖 。 第三章 燃料與燃燒 —— 重點內容 第三章重點內容 1． 發(fā)動機燃料的種類。 2．理論空氣量、過量空氣系數(shù)與空燃比 的定義，相互之間的關系。 3．燃料及混合氣熱值概念。 4．燃燒過程的階段劃分：混合氣形成、 著火和明顯燃燒。 第三章 燃料與燃燒 —— 重點內容 第三章重點內容 5．混合氣形成過程及其階段劃分、影響因素。 6．著火方式與著火延遲現(xiàn)象；最低點火能量；著火界限、壓力與溫度對著火界限的影響。 7．燃燒分類：預混燃燒、擴散燃燒和噴霧燃燒。 第三章 復習題 ? 什么是空氣過量系數(shù)？與混和氣濃度是什么關系？ ? 什么是空燃比？與空氣過量系數(shù)是什么關系？ ? 何謂自燃、點燃？ ? 什么是縫隙效應、壁面激冷效應？ ? 限制柴油機功率及炭煙生成的主要原因是什么？