《热质交换原理与设备 教学课件 ppt 作者 闫全英 刘迎云_热质课件1 第11讲射流燃烧》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热质交换原理与设备 教学课件 ppt 作者 闫全英 刘迎云_热质课件1 第11讲射流燃烧（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热质交换原理与设备,第6章 空气射流及燃料燃烧时的 热质交换原理与设备,6.1 空气射流的热质交换,一、空气射流的分类 按流态不同：层流射流、紊流射流； 按进入空间大小：自由射流、受限射流； 按送风温度与室温的差异：等温射流、非等温射流； 按喷嘴型式不同：圆射流、扁射流。,二、等温自由射流,将等于室内空气温度的空气自喷嘴 喷射到比射流体积大的多的房间中，射流可不受限制地扩大，此射流称为等温自由射流。 物理量交换形式： 动量交换 可能有质交换 无显热交换，可能有潜热交换。,射流分起始段和主体段,主体段射流轴心速度公式为：,a 为紊流系数，取决于喷嘴结构型式。 反映喷嘴断面上速度不均匀程度的因素。
2、 a 值的大小决定了扩散角的大小。,三、非等温自由射流,如果射流出口温度与周围空气温度不同，空气自喷嘴喷射到比射流体积大的多的房间中，射流可不受限制地扩大，此射流称为非等温自由射流。 分类： 冷射流送风温度低于室内空气温度 热射流送风温度高于室内空气温度,物理量交换类型： 动量交换 显热量交换和潜热量交换 质量交换。,在扩散速度上，热量扩散速度与质量扩散速度相同，大于动量扩散速度。边界层因此不同。但为分析方便，可近似认为动量、质量、热量扩散边界相同。,四、射流公式 1、某截面x上的温度、浓度、速度分布公式如下：,2、轴心温度、速度、浓度公式,五、非等温射流的弯曲轨迹,喷嘴为水平,喷嘴与水平方向
3、成角,六、受限射流,定义：送风射流流动受到壁面限制的射流为受限射流。 分类：贴附射流和非贴附射流。,贴附射流,非贴附射流,六、平行射流,多个送风口自同一平面沿平行轴线向同一方向送出。,七、风口型式与送风参数,1、送风口 型式： 辐射形送风口 轴向送风口 线形送风口 面形送风口 流动规律：射流,2、回风口 型式： 网式回风口 活动篦板式回风口 规律：点汇,回风点汇图,速度分布公式,速度分布图,3、送风参数 送风温差、送风速度（送风量） 送风温差：室内空气温度与送风温度之差。 送风速度：送风口处空气流速。,送风参数对空调系统的影响,送风温差越小，送风量越大，送风速度越大，温度分布的均匀性和稳定性较
4、好。但空气处理设备和输送设备较大，工程初投资及运行费用也增大。 送风温差越大，经济性较好，但温度分布均匀性和稳定性较差。,送风温差的取值,6.2 燃料燃烧时的热质交换,一、燃料的分类,二、气体燃料的燃烧方法,容器内燃烧 燃气与空气的混合物在密闭的容器内燃烧。如传播燃烧和爆炸。 燃烧器燃烧 燃气与空气不预先混合或预先混合后在燃烧器内的燃烧。,1、气体燃烧器燃烧的类型,扩散式燃烧燃烧在扩散区进行 部分预混式燃烧燃烧在动力扩散区进行 完全预混式燃烧燃烧在动力区进行 扩散区燃烧，燃烧速度取决于流体动力学因素，如气流速度，流动过程所遇物体尺寸和形状。 动力区燃烧，燃烧速度取决于化学动力学因素，如反应物活
5、化能，混合物温度压力等。,扩散式燃烧,（1）定义：气体燃料与空气不预先混合的燃烧，一次过量空气系数为0。 （2）分类： 层流扩散式燃烧 紊流扩散式燃烧。,（3）扩散燃烧的稳定性 稳定性指回火和脱火能力。 回火火焰缩入火孔内部的现象 脱火火焰离开火孔，最后完全熄灭的现象,（4）扩散式燃烧的特点 燃烧稳定，不会发生回火现象，不易脱火，易于着火燃烧，但燃烧速度慢，火焰温度低，有化学不完全燃烧产物。,部分预混式燃烧,(1)定义：燃气与部分燃烧所需的空气量预先混合的燃烧，一次过量空气系数在0与1之间。 又称大气式燃烧,（2）稳定性 可能发生脱火和回火现象。有一脱火上限和回火下限，当速度处于这一范围内，较
6、稳定。,（3）特点 燃烧完全程度有所提高，较稳定。,完全预混式燃烧,（1）定义：燃气和空气在着火前预先按化学当量比混合均匀，并在专门设置的火道，使燃烧区内保持稳定高温的一种燃烧方法，一次过量空气系数大于等于1。又称无焰燃烧。,（2）稳定性 不稳定。 易发生脱火和回火。,（3）特点 热强度高 燃烧温度高 过量空气系数小 燃烧完全 燃烧速度快 火焰稳定性差,2、燃气燃烧过程的强化与完善,（1）预热燃气与空气 （2）加强紊动 （3）烟气再循环 （4）应用旋转气流 （5）改善气流相遇条件。将燃气与空气分成细流，增大两股气流的接触面积，使两股气流具有一定的速度差并成一定交角，或将一股气流（通常是燃气）穿
7、过并淹没在另一股气流（空气）中。,二、固体燃料的燃烧方法,分类： 按燃烧现象分类：表面燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧、冒烟燃烧。 按燃烧方式分类：层燃式燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。,三、液体燃料的燃烧方法,液面燃烧 灯芯燃烧 蒸发燃烧 喷雾燃烧,四、燃烧装置,气体燃料燃烧器 液体燃料燃烧器,1、气体燃料燃烧器,分类： 按燃烧方法分类：扩散式燃烧器、大气式燃烧器、完全预混式燃烧器。 按空气的供给方法分：引射式燃烧器、自然供风燃烧器、鼓风式燃烧器。 按燃气压力分：低压燃烧器（5kPa以下）、高压燃烧器。,扩散式燃烧器,自然引风式扩散燃烧器 管式燃烧器 圆环形燃烧器 冲焰式燃烧器 多缝式燃烧器 鼓风式扩
8、散燃烧器 套管式燃烧器 旋流式燃烧器 平流式燃烧器,管式燃烧器,单管式 多管式,涡壳式,圆环形燃烧器,冲焰式燃烧器,多缝式燃烧器,套管式燃烧器,管群式燃烧器,旋流式燃烧器,平流式燃烧器,大气式燃烧器,又称引射式预混燃烧器。 组成：头部、引射器 分类：根据头部形状，环形燃烧器、棒形燃烧器、星形燃烧器和管排燃烧器。,原理：燃气在一定压力下以一定流速从喷嘴喷出，依靠燃气的动能产生的引射作用吸入一次空气，在引射器内燃气与空气混合后，从排列在头部的火孔流出进行燃烧，一次空气系数0.450.75，过量空气系数1.31.8。,环形燃烧器,家用、炊事、烤箱,锅炉用,棒形燃烧器,完全预混式燃烧器,组成：燃气喷嘴、进风装置、混合器（引射器）、混合气喷头及火道。 过量空气系数大于等于1。,单火道完全预混燃烧器,单火道完全预混燃烧器,H型引射式燃烧器,B 型B型引射式燃烧器,2、液体燃料燃烧器,双筒型煤油燃烧器 釜式燃烧器 蒸发燃烧器 燃油喷雾燃烧器,燃油喷雾燃烧器（油燃烧器）,组成：油喷嘴和配风器。 分类：,
