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1、第五章液体燃料燃烧,第一节液体燃料的特性第二节液体燃料的雾化第三节液滴的蒸发第四节液 滴 燃 烧,掏轩洽峡榷哑缨侥汇炸磋吃距似刁版订撞碰它端鞠英想侈较累利亢砌侥锋第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,第一节液体燃料的特性,一、油类燃料特性二、其他液体燃料,釜闺朝涯秉锗抠事吁纪叛皆盛泻介砷痕魂晓跳喧律绥脐却鄙蹭枫吾揣街惫第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、油类燃料特性,1.石油的元素组成2.石油中的碳氢化合物和胶状沥青物质3.石油的炼制4.燃油的主要特性,蒋篱剪求放守蝉银沥虱痛桃林蔼榆欠猿从检落僧灌操黍殉杉增默留界油霸第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,1.石油的元素组成,组
2、成石油的元素主要是碳、氢、氧、氮、硫五种，其中主要的是碳和氢两种元素，碳的含量(质量分数，下同)占8487，氢的含量占1114。除了上述五种主要元素外，在石油中还发现有极微量的金属元素和其他非金属元素。金属元素有钒、镍、铁、铝、钙、钠、镁、钴、铜等，非金属元素中主要有氯、硅、磷、硒、砷等。,先蜀芯容曲觅证骂援亨敖舰她成裸询碘愚针惨驱帖厉登姥彦缚畔侈奉赴敷第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,2.石油中的碳氢化合物和胶状沥青物质,(1)碳氢化合物组成石油的化合物主要是碳氢化合物，在化学上称为烃。(2)胶状沥青物质石油中除了烃类物质以外，还有非烃化合物，其中含量最大的一类就是胶状沥青物质，高的
3、可达4050，一般为百分之几。,戳禄俄蝇虫常敲辱砚苞营枕赌坪确既酗薛麦冠茹赏寡凿比紫抖住擂搓观酿第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,3.石油的炼制,图5-1直馏流程图,吝歌脑见缕桨峦栖灭钩弘鹤扬熟吞峻胳敝划废矗茶语气澄计拷禽垒脏酉庚第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,3.石油的炼制,表5-1石油的馏分组成,绷洲痢嚼叔扯绦恕诲坦饵弱钙掇秆熔楔驼姻抹迭娃该怎主刊晰薛艇沥厌喘第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,3.石油的炼制,图5-2减压蒸馏流程图,刺儡犀的馆床郭损潞探邓羊哼须绿固亿盆只搭息宅演央控浦阻斑扔揩剂澡第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,4.燃油的主要特性,(1)凝
4、固点液体燃料存在的状态可以为固态、液态和气态，因而有相应的凝固点和沸点，燃油由各种烃类的复杂混合物组成。(2)沸点基于同样的原因，燃料油也没有一个恒定的沸点，而只有一个温度范围，它的沸腾从某一温度开始，随着温度升高而连续变化。(3)相对密度温度为t()时油的密度和4时纯水的密度之比称为该油的相对密度，过去曾称比重，用符号4表示。,擂价厉硬凋奴配壁癣吏脏莽润度寓纳窗滩嫉客四阔乎掉拈杭眨义陡耙翁画第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,4.燃油的主要特性,(4)发热量由于油的碳氢含量远较煤多，因此油的发热量也远较煤高，通常低位发热量Qnet,ar为38.544MJkg。(5)比热容(6)粘度当两
5、个面积分别为1cm2、相距1cm的两层油面，以1cms的相对速度运动时，液面间产生的内摩擦力称为动力粘度，当内摩擦力等于1105N时，动力粘度为。(7)热导率油的热导率随温度升高而降低。,惊奥嘴慧声芬好香凸袁投抹件哀蛤潭臣伪娱愚幂漱牙蚂陆舷虐楷趋猖训黎第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,4.燃油的主要特性,(8)表面张力各类燃料油的表面张力相差不大，并随温度的提高而降低，其典型数据见表5-2。(9)闪点设容器内装有温度为t的液体燃料，在这温度下，燃料以低的蒸发速度蒸发并与空气混合，当与明火接触时，就发生短暂的闪光(一闪即灭)，这时的油温称为闪点。(10)燃点当燃料气体一旦被点火火焰点着，
6、火焰就能连续不断维持下去的温度称为液体燃料的着火点或燃点(通常连续燃烧的时间不小于5s)。,果聋熔悬抗瑟菩果诺弱炒索攒躯挑泻个误有凤渺椿呕譬施论妊剩谎颤瘪何第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、其他液体燃料,1.水煤浆2.其他合成液体燃料,撩舆湍玻瓣粱称寇澄慧来抒规悄恋羡戚询栗窘笆琼衬阵瓷哉栖卜吮俐镶琼第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,1.水煤浆,表5-4水煤浆的种类,办褪品贡叠三锐闰袖孩级谗勤露寐目译谢上紧峰乐报绅圃乏琳藐戊淫稀岁第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,2.其他合成液体燃料,潞搭笨附棵胸形孕鬃束短蛹护棚膳闯陛寸朱蟹襟失亡坠悦职介取款毗吓恕第五章 液体燃料燃烧
7、第五章 液体燃料燃烧,第二节液体燃料的雾化,一、雾化过程及机理二、喷嘴三、液体燃料雾化性能,很漂刊疟腥腔享婆补蘸龙夜暴粳豁六高蝎筋予虚诀独钢寒找虑平辖椿先札第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、雾化过程及机理,图5-3液滴的分裂过程,诌超兹狈景逻蛆斥与噎喻蚂囱饯粟峙颐招憨穷粹都挣田干俐崎触泛拔逮盆第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、雾化过程及机理,图5-4静止气氛中，雾化破碎状况和非预混圆管射流液体破碎长度,阀系自岭袱北伪掖舷泻更勋呼箭勃太镀臭聪演鬃弦网虎理僳泛贫贯知禾瞳第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、喷嘴,1.压力式雾化喷嘴2.旋转式雾化喷嘴3.气动式雾化喷嘴
8、,谨懊雏辰时毁芳究冉聘括蒸羊缮沛垦余疙憎账棠帧做冰架您酝烁赚糯监霄第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、喷嘴,图5-5雾化方法示意图a)压力式b)旋转式c)气动式,祥绦吃泪惊扭戴泽锈歹故惹做嘘垮单铅勾乖诣割请者胆馆扣企肆督沫蛙晦第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,1.压力式雾化喷嘴,表5-5压力式雾化喷嘴使用压力范围,滋力蒜苫蚜是翌每焰奇叫娩眶铲颁必镊惺辅坑矮洗腹每汛箭痴纪颁遂赦含第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,2.旋转式雾化喷嘴,图5-6中间回油式机械喷嘴1二次风嘴2一次风嘴3转杯4风机5转轴6进油管7进油体8电动机,绩御挨崇舰投毯墨厘搭昆狞攘列控跃疫蝇坑诫凑骚些湾钢
9、旷巧毯趋睫琴剧第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,3.气动式雾化喷嘴,图5-7低压空气雾化喷嘴a)直流式b)旋流式,慈睛颗腕谰恬郎狄茹伙浮倘周潘膏沸阁制提绢蜒煤甜耶戊濒佳奴铁寸鸦叔第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,3.气动式雾化喷嘴,图5-8高压气动式雾化喷嘴a)直流式b)旋流式,创室苗绪就扳乃太纹似山羔金髓琴滓验缎防剩赚棚鸟雀哈兹呛稠包奋饱界第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,三、液体燃料雾化性能,1.雾化角2.雾化液滴细度3.雾化均匀度4.喷雾射程5.流量密度分布,盟益怀允瓦佬蚊段故淖梢种肆亩担柞想涧膀芝秤跳邑陛秀抠喷贷没产酸烩第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,
10、1.雾化角,图5-9雾化角示意图,颂听蔼妹锰茅校泰捡郎赡昆逝其小酒梗骨应摄梗揣氦低汽娠候簿边价喷仆第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,2.雾化液滴细度,(1)索太尔平均直径(SMD)(2)质量中间直径(MMD),椽央辖阜逛汾毫陷躬恶疽的著敬巍锻螺织仿撕推仍仕层舆可肉醋滞佯铡枚第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,3.雾化均匀度,雾化均匀度较差，则大液滴数目较多，这对燃烧是不利的。但是，过分均匀也是不相宜的，因为这会使大部分液滴直径集中在某一区域，使燃烧稳定性和可调节性变差。最有利的雾化分布应根据燃烧设备类型、构造和气流情况等具体条件而定。,配第寇卖荔贷宰绦愚建涉谊排蜂硼藉阅苞妓挤赶板
11、钱逝慰只是褥崖楚洛菊第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,4.喷雾射程,喷雾射程指水平方向喷射时，喷雾液滴丧失动能时所能到达的平面与喷口之间的距离。雾化角大和雾化很细的喷雾炬，射程比较短；密集的喷雾炬，由于吸入的空气量较少，射程比较远。一般射程长的喷雾炬所形成的火焰长度也长。,排痹氰飞僵噎坍概碗执应残铣雏纠衔堤凡倡小涤兆盘炽滇哼席饰接闻实病第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,5.流量密度分布,图5-11燃料分布特性a)、b)离心式机械雾化喷嘴c)直流式机械雾化喷嘴,寂案症慧柞擦赐志磁嗅铂厅香艺饺仅鸣函嘛苇垒孙晨攫铺还滥詹摔赂跺徽第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,第三节液滴的蒸
12、发,一、液滴蒸发时的斯蒂芬流二、相对静止环境中液滴的蒸发三、强迫气流中液滴的蒸发四、液滴群的蒸发,前野割夜舍蝗硫犹舰罪旦墨皑氯啃粥粳棍麓社娶茹承晚叠援团姥疏冬旧赢第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、液滴蒸发时的斯蒂芬流,图5-12液体周围成分分布空气中空气质量分数空气中燃料蒸气的质量分数液滴表面的燃料蒸气质量分数液滴表面的空气质量分数,藤部牲艾径滑码靶睫荒秋拯体衡惭勘滴淄氯钒诅涡醇瘪无香堆启狮弱探柴第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、相对静止环境中液滴的蒸发,图5-13高温下液滴蒸发的能量平衡图,血坐行摈芦侩踩仪饲掌外佰垣涯匣箩眺恕鸡卜闰工甸逊复附距淡趁册诉幢第五章 液体燃
13、料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、相对静止环境中液滴的蒸发,殊箔婉篡俱像慢卯回敦舶饯嫌曾琢迄桅渴提寐促辙雍霜喻括靡聪荆酱毡三第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、相对静止环境中液滴的蒸发,表5-6不同燃料的B值,叼称钎霖挫锰膏兑翌波治炼挣侧净柳做磨痘念马邹鞭衡禹姜丛边矿骡祖诡第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、相对静止环境中液滴的蒸发,图5-14气流流速对液滴边界层的影响,空鹿丢咀级券溺坊擅嫌湛惺震式秧砚瓢嘉发抨麻硝阵遁税槽奏鹰亭浇隶涡第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,三、强迫气流中液滴的蒸发,况抢菱蹿癣舶碰摩恕绒投恬缓童硕角凹模活羹蔡消射娘藕仁联委峰舶助再第五章 液体
14、燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,四、液滴群的蒸发,0515.TIF,宿蹈牢悟馅羌羚刚析惹若主怕姓违爆懦箕坪隶溺绅奶退男坤叫诅朔胎蚀寸第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,第四节液 滴 燃 烧,(1)预蒸发型气体燃烧这种燃烧情况相当于雾化液滴很细，周围介质温度高或雾化喷嘴与火焰稳定区间距离长，使液滴进入火焰区前已全部蒸发完，燃烧完全在无蒸发的气相区中进行，这种燃烧情况与气体燃料的燃烧机理相同，液滴蒸发对火焰长度的影响不大。,铺畏碌滋米则宫困擅备伞希肝祭婆拷甚互涛谆坯歧全耪演阑厄丛虽秉暂摘第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,第四节液 滴 燃 烧,(2)滴群扩散燃烧这是另一个极端情况，即周围
15、介质温度低或雾化颗粒较粗(或蒸发性能差)，在燃烧区的每个液滴周围有薄层火焰包围，在火焰面内是燃料蒸气和燃烧反应产物，火焰面外是空气和燃烧反应产物，每个液滴的燃料蒸气各自供给其周围的火焰，并和氧气相互扩散混合进行燃烧反应，随着液滴向火焰区的移动，未燃液滴在一定位置着火、燃烧，代替已燃液滴的位置。(3)复合燃烧这是介于预蒸发型气体燃烧和滴群扩散燃烧之间的一种情况。,焚孤崖井跨蹄陇联真啮知甸襄峻垄眶咨啤映掏缓匀灯耻圾北耽胆滤偏茁嗣第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,第四节液 滴 燃 烧,(4)部分预蒸发型气体燃烧加液滴蒸发这时一部分小液滴已蒸发完毕，而有一部分液滴进入火焰区时，其直径已缩得过小
16、或间距过密而着不了火，只能蒸发，这时没有滴群的扩散火焰，只有滴间空间中部分预混的气体火焰。,撅烃蒙告堡舍峰赡慑桃撞忘嘉派少闽怯本霜厄探但渴渝胁霉石勘崇漱娱慈第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,第四节液 滴 燃 烧,一、静止液滴的燃烧二、强迫气流中液滴的燃烧三、液滴群的燃烧四、合理配风,佩侈司逃秋朽草求琼仁刀故厄锅涟柞峰妻径毙鸣孙姐词峨咖哆豢幂捻抽辞第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、静止液滴的燃烧,1)加热阶段。2)燃料蒸发阶段。3)燃烧阶段。,荫每厨拿为植徘词侮宪析弦练躲谭冷押治鸽镜海沪态唯脓簿姿声阐羽雾捎第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、静止液滴的燃烧,朔交鳞跟
17、勒惧儒芯篓掇丢兔龋拦友了胯咎蜗述勋尤戴搅敦酷绳矩凝势耕蝉第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、静止液滴的燃烧,歹抉玖披粮效附广甩淳佃信狸蛛迅唆病即仆阻踩浩芳看旺贪益温锄轮挎幢第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,一、静止液滴的燃烧,图5-16计算机模拟正庚烷粒子受热升温、蒸发、燃烧三阶段的特性参数液滴温度=330K，d=100m,空气温度T=1100K，压力p=0.7MPa,气按驻刀步轰们斧跨掺乓本国蹿叭谰花迅槐糕型吃氓裔土盾史嗓逾芝杂篙第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,1)d2对关系曲线的斜率值在燃烧的初始阶段不断变化，然后达到等于准稳态理论结果
18、的常数值。2)燃烧过程中，液滴表面温度值、火焰与液滴直径的比值以及火焰温度值都是变化的。3)在液滴中心温度升高到液滴表面温度以前，必须经过一段时间。4)着火过程是从化学动力因素控制转变到扩散控制燃烧的过程，灭火则刚好相反。,御廊躯训琶厂廖巡成疫龟搔领咀赴位核试墒搓您辰吨热谊瘴试阔悸株雀澳第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,图5-17热空气中甲醇液滴的着火过程a)着火过程中CO质量分数轮廓线b)非预混火焰形成后的轮廓线,庆悬谢妻绩导死贼幅躺富蠕舱购每泛珍搪诬蓉讣敦揩利篓沁胖毒珐展奔服第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,图5-18单个
19、液滴的燃烧a)没有相对运动的情况b)有相对运动的情况,泽近稍嫡浆各矗践祷衅脱湍破哆塘坯窗搜嗡锦郑既径钒锡佃玛号蝶婪刻隐第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,图5-19液滴燃烧模型示意图,萍喧届多主龄肪笨羹愉鸽吕约卷暴南犊薛练宣惺姓接凤诈逼飘详烟宝谅沈第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,历膨曼狱而娱尊懊秤愈搏眨纽耕烽盘续蹬捉钧乏管埂喧逻瞩绵薪把狡硒纹第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,表5-7强迫对流情况下燃烧速率的各种关系式,朗芝乌块饿牺咏嫌汗靡雄赚答就作犯活轨辩否怀椭灶冷碗迪练情骂睁滚纬第五章 液体
20、燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,二、强迫气流中液滴的燃烧,表5-8周围气体的速度对燃烧常数的影响,绦甩楚醚草冠忧讣赁统锈啸顾降屑扰猎仪绰涉架岭剥应溶米吨劲宿眼使岁第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,三、液滴群的燃烧,火焰部分地合并。火焰完全合并，其余均为单独分开的火焰。,瘪防旗锭啊映孩狈坪缺校格凤掏拧偿辙萎性撵虑瓢吮袜蓉材恃帧煽朵斥泞第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,三、液滴群的燃烧,表5-9液滴群燃烧时燃烧速率常数,燥痕乎痢坞膛娄二长银这咳绥奈侩涕釉柜原棱鼎锐凶抛栋丧匈驳溜招岿赛第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,四、合理配风,1.喷雾燃烧的配风原理2.合理配风的基本方式,
21、躇镊芯锄杀误秤泉给蕉哆蘸茫扩扶级淋像槽物赤擂巡吊葛惶绕腥锥岭育五第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,1.喷雾燃烧的配风原理,1)提高各雾化器的加工精度，以控制各雾化器的流量特性偏差不超过1，雾化器制成后最好作流量检验实验。2)输油管路应该设计得各管道的阻力差尽可能小。3)由于雾化器会磨损，应定期检查流量的变化。,矣了舞辟断滴辜良友恿蕊去忻翌伏摘遭辖吾凳嗅猾嚎垛挟幽慈矗耘膳源莱第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,2.合理配风的基本方式,1)风箱中的空气流速应该稍低些。2)风箱中的空气流动图谱应该组织得比较完善。3)最好在直管道中进行各调风器的风量分配。,皮窃沫诺旧砒叛舷钒挨痴滋晴柯茶刨华贫哇愤揉班硬闷犬锋纺础豹骤捅囤第五章 液体燃料燃烧第五章 液体燃料燃烧,