旋流燃烧器混合特性

旋流燃烧器混合特性实验方案设计回流烟气空气空气燃料气空气空气炉膛如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组成，中心管通燃料气，外层管道通 助燃空气（带有旋流） ，当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区 卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内 烟气为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考 虑化学反应引起的成分变化） 要求：根据本章的知识，设计一个实验来完成以上研究工作，包括：1）阐述实验的原理、 测量手段、数据处理方法，2）给出实验系统的示意图，3）描述实验的操作过程旋流燃烧器混合特性实验一: 实验原理 温度场模拟浓度场温度场模拟浓度场 ，在湍流扩散的流场中，温度场和浓度场可以用相同的方程来描述，在湍流扩散的流场中，温度场和浓度场可以用相同的方程来描述， 所以，可以用温度场模拟浓度场用不同温度所以，可以用温度场模拟浓度场用不同温度 T1=T2实验，实测混合点实验，实测混合点 xy 处的温度处的温度 Txy（介（介 于于 T1和和 T2之间，之间，T1>Txy> T2）分布与浓度）分布与浓度 Cxy相似相似 ①① 如研究两股射流的混合实验，通过实验混合边界层中任一点浓度如研究两股射流的混合实验，通过实验混合边界层中任一点浓度 C。

②② C1和和 C2是被比拟的实际两股气流的浓度是被比拟的实际两股气流的浓度 ③③ T1和和 T2是被比拟的实际两股气流的温度是被比拟的实际两股气流的温度221212xyxyTTCC TTCC④④ m1和和 m2是被比拟的实际两股气流的在空间中混合后的质量分数是被比拟的实际两股气流的在空间中混合后的质量分数 则由炉膛内的各气体的质量分数,浓度及温度关系为将实验测得的温度值代入上式即可得浓度比. 二:测量手段 将热电偶分布在炉膛内,即可测得炉膛内各点的温度 三：试验步骤 ① 将热电偶与测试系统连接； ② 打开实验装置一段时间后，装置系统进入稳定状态； ③ 读取炉膛中各点温度，并记录于表格中； ④ 整理实验数据 四：数据处理方法 设空气，燃料，烟气的质量分数分别为 m1，， m2，， m3；； 被比拟的空气，燃料与烟气的浓度为被比拟的空气，燃料与烟气的浓度为 C1，，C2，， C3 被比拟的空气，燃料与烟气的温度为被比拟的空气，燃料与烟气的温度为 T1，，T2，， T3假设ppppCCCC3 ,2,1 ,则1mm321mxyTTmTmTm332211xyCCmCmCm332211由上式及测得的温度即可得出浓度比。

1 2 xy ,1,2121,1 1121212122,2211122211pppccc pppxxyxyyxymmmc Tm cTc TmCm CmmmmmmTCTCCCT   回流烟气空气空气燃料气空气空气炉膛五：实验系统示意图┃ ┃┃┃ ┃热电偶温度 测试系统。