預混氣中火焰的傳播理論ppt課件

1、第一節(jié) 預混氣中火焰的傳播實際一、物理模型和根本方程一、物理模型和根本方程一物理模型一物理模型1、一圓管中充溢靜止可燃混氣，管中某處有一火源，、一圓管中充溢靜止可燃混氣，管中某處有一火源，使混氣著火。使混氣著火。2、假定火焰從右向左傳播，混氣自左向右流動，流速、假定火焰從右向左傳播，混氣自左向右流動，流速均為均為u，那么火焰相對于管壁就會駐定下來。，那么火焰相對于管壁就會駐定下來。二根本方程二根本方程根據(jù)氣體動力學實際，上述各參數(shù)應滿足以下方程根據(jù)氣體動力學實際，上述各參數(shù)應滿足以下方程1雨果尼特方程雨果尼特方程）（1-4 )11)(21)(1qPPPPKKPPPP 2瑞利方程瑞利方程2)-(

2、4 1122222PPPPuumPP 3判別方程判別方程3)-(4 111)1(2 PPPPKM假設給定混氣的初始形狀，那么終態(tài)必需同時滿足雨果尼特方程假設給定混氣的初始形狀，那么終態(tài)必需同時滿足雨果尼特方程和瑞利方程和瑞利方程公式公式4-2變形變形11122 PPPPu聲速)(12 KPTKaSMR兩式相除兩式相除KMMPPPPPPPPPPPPKPssauKPau/1/)1( 11)(2)(111211112122 令令前往二、正?；鹧?zhèn)鞑ズ捅Z二、正常火焰?zhèn)鞑ズ捅Z一爆轟區(qū)一爆轟區(qū)1、爆轟：主要依托沖擊波激波的高壓使未燃氣遭到、爆轟：主要依托沖擊波激波的高壓使未燃氣遭到近似絕熱緊縮的作用而

3、升溫著火，從而使熄滅波在未燃近似絕熱緊縮的作用而升溫著火，從而使熄滅波在未燃區(qū)中傳播的景象。區(qū)中傳播的景象。2、爆轟區(qū)的特點、爆轟區(qū)的特點1熄滅后氣體壓力要添加熄滅后氣體壓力要添加2熄滅后氣體密度要添加熄滅后氣體密度要添加3熄滅波以超音速傳播熄滅波以超音速傳播2、特點：、特點：1熄滅后氣體壓力要減小或接近不變。熄滅后氣體壓力要減小或接近不變。2熄滅后氣體密度要減小。熄滅后氣體密度要減小。3熄滅波以亞音速進展傳播。熄滅波以亞音速進展傳播。1、正?；鹧?zhèn)鞑ィ褐饕劳袑岬淖饔茫瑢⒒鹧嬷挟a(chǎn)生、正常火焰?zhèn)鞑ィ褐饕劳袑岬淖饔?，將火焰中產(chǎn)生的熱量傳給未燃混氣，使之升溫并著火，從而使熄滅波在的熱量傳給未

4、燃混氣，使之升溫并著火，從而使熄滅波在未燃氣中傳播的景象。未燃氣中傳播的景象。二正?；鹧?zhèn)鞑^(qū)二正?；鹧?zhèn)鞑^(qū)作業(yè)：作業(yè)：P10:26、27、28、29題題 第四章第四章1題題第二節(jié)第二節(jié) 層流預混氣中正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣葘恿黝A混氣中正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣纫?、火焰前沿的?gòu)造、特點及火焰?zhèn)鞑C理一、火焰前沿的構(gòu)造、特點及火焰?zhèn)鞑C理一火焰前沿：火焰在預混氣中傳播時，區(qū)分已燃區(qū)和一火焰前沿：火焰在預混氣中傳播時，區(qū)分已燃區(qū)和未燃區(qū)的一層薄薄的化學反響發(fā)光區(qū)。未燃區(qū)的一層薄薄的化學反響發(fā)光區(qū)。二二 火焰前沿的構(gòu)造、特點火焰前沿的構(gòu)造、特點1、 火焰前沿分為兩部分：預熱區(qū)、化學反響區(qū)火焰前沿分為兩部分：預熱區(qū)、

5、化學反響區(qū) 1火焰前沿接觸冷混氣的一面，有很大部分是用來火焰前沿接觸冷混氣的一面，有很大部分是用來預熱冷混氣的，稱預熱區(qū)。預熱冷混氣的，稱預熱區(qū)。2化學反響區(qū)：有化學反響區(qū)：有9598%的混氣發(fā)生反響。的混氣發(fā)生反響。2、存在劇烈的導熱和物質(zhì)分散。、存在劇烈的導熱和物質(zhì)分散。前往三火焰?zhèn)鞑C理三火焰?zhèn)鞑C理1、熱實際、熱實際火焰能在混氣中傳播是由于火焰中化學反響放出的熱量火焰能在混氣中傳播是由于火焰中化學反響放出的熱量傳播到新穎冷混氣中，使冷混氣溫度升高，化學反響加速傳播到新穎冷混氣中，使冷混氣溫度升高，化學反響加速的結(jié)果。的結(jié)果。2、分散實際、分散實際凡熄滅都是鏈式反響，火焰能在新穎混氣中傳

6、播是由于凡熄滅都是鏈式反響，火焰能在新穎混氣中傳播是由于火焰中的自在基向新穎冷混氣中分散，使新穎冷混氣發(fā)火焰中的自在基向新穎冷混氣中分散，使新穎冷混氣發(fā)生鏈鎖反響的結(jié)果。生鏈鎖反響的結(jié)果。二、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣榷?、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣锐R蘭特簡化分析馬蘭特簡化分析1、物理模型、物理模型如圖，分為如圖，分為預熱區(qū)預熱區(qū)反響區(qū)假設區(qū)導出的熱量能反響區(qū)假設區(qū)導出的熱量能使未燃混氣溫度上升到某個著火溫度使未燃混氣溫度上升到某個著火溫度Ti,火焰就能堅持穩(wěn)定火焰就能堅持穩(wěn)定傳播，該反響區(qū)內(nèi)的溫度分布為線型分布傳播，該反響區(qū)內(nèi)的溫度分布為線型分布前往cimTTdXdT 2、熱平衡方程、熱平衡方程3、火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/p>

7、火焰?zhèn)鞑ニ俣萩iimlCKciPimlTTiPlTTiPllTTTTaSaTTCTTKSKTTCSFKTTCSFSFUFGPcimcim )()()()()()()( 令令CimiPTTFKTTGC)(1又又 ssiimssfWTTTTlWflclcaSSS )()(v結(jié)論：層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c導溫系數(shù)結(jié)論：層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c導溫系數(shù) a及化學反響速度及化學反響速度WS的的v平方根成正比。平方根成正比。2又又122)()(212 niPmRTEnsnosimPmRTEPPSPSaefKWnnlTTCefKTTKlCKnsnoss v結(jié)論：對于二級反響，火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c壓力無關(guān)結(jié)論：對于二級反響，火

8、焰?zhèn)鞑ニ俣扰c壓力無關(guān)局限性：當局限性：當Ti=T時，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹闊o限大，錯誤。時，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹闊o限大，錯誤。三、火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懸厝?、火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懸?、初溫影響、初溫影響混氣初溫添加，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍礁??；鞖獬鯗靥砑?，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍礁摺?、壓力的影響、壓力的影響對二級反響，壓力與火焰?zhèn)鞑ニ俣汝P(guān)系不大。對二級反響，壓力與火焰?zhèn)鞑ニ俣汝P(guān)系不大。3、可燃氣體濃度的影響、可燃氣體濃度的影響混氣中可燃氣與空氣比值不同，混氣中可燃氣與空氣比值不同， Sl不同。存在一最正確不同。存在一最正確比值，在此最正確比值條件下火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?；火焰比值，在此最正確比值條件下火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?；火焰?zhèn)鞑ゴ嬖?/p>

9、濃度極限，混氣中可燃氣太少或太多，火焰?zhèn)鞑ゴ嬖跐舛葮O限，混氣中可燃氣太少或太多，火焰均不能傳播。均不能傳播。)()(12 TTCefKTTKliPmRTEnsnosimS 前往4、惰性氣體的影響、惰性氣體的影響惰性氣體參與量越多，火焰?zhèn)鞑ザ栊詺怏w參與量越多，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍叫?。速度越小?、混氣性質(zhì)的影響、混氣性質(zhì)的影響PClaS21混氣導熱系數(shù)添加，火焰?zhèn)鞑ニ俣忍砑?，熱容添加，火焰混氣導熱系?shù)添加，火焰?zhèn)鞑ニ俣忍砑?，熱容添加，火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?。傳播速度下降。四、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定四、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定1、理想火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定、理想火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定理想層流火焰面可以看作一正錐體。理想層流火焰面可以看作一正錐體。的分量的分量氣流速度在火焰法向上氣流速度在火焰法向上火焰表面積火焰表面積混氣容積流速混氣