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        燃燒機的燃燒過程

        作者:時間:2021-08-08 09:10:4393 次瀏覽

        信息摘要:

        燃燒

        燃燒是可燃元素或物質的氧化反應,反應的同時釋放出大量的熱能。反應的化學式很容 易列出°


        按反應物所處的形態是否相同,燃燒有均相燃燒與非均相燃燒之分。氣體燃料的燃燒是 均相燃燒,液體燃料與固體燃料屬非均相燃燒。

        均相燃燒可概括為兩個基本過程:燃料與氧化劑分子進行質量交換的擴散過程及混合物 發生反應的過程。前者是物理過程,后者是化學過程。如果物理過程長,燃燒時間主要取決 于擴散時間,這種燃燒就稱為“擴散燃燒”,反之,如果燃燒時間主要取決于化學反應速率 (化學動力學因素),則燃燒就稱為“動力燃燒”。

        在實際燃燒的高溫條件下化學反應速度是很快的。如果分別供給燃料與空氣,并使之在 進入爐內后混合與燃燒,則無論怎樣強化混合過程,擴散時間仍比化學反應時間長得多,所 以此時的燃燒屬擴散燃燒。如果擴散時間為零,則不論化學反應進行得如何快,它也是決定 燃燒時間的主要因素,所以此燃燒為動力燃燒。不過應注意的是,動力燃燒并非只在預混情 況下才能獲得。燃料在空氣中緩慢氧化時,反應時間就比擴散時間長,此時的燃燒應為動力 燃燒。但在實際燃燒的高溫條件下,動力燃燒需要預先將燃料氣與全部助燃空氣混合才能達 到,這樣的動力燃燒習慣上稱為預混燃燒。

        工業燃燒是在氣體流動的情況下進行的,燃燒的氣流即為火焰。根據氣流狀態,火焰有 層流火焰與紊流火焰之分。作為第二級特征的流動狀態不會改變燃燒類型,因此,擴散燃燒 和預混燃燒都可分別出現網種火焰,于是共有四種火焰形式:預混層流火焰、預混紊流火 焰、層流擴散火焰和紊流擴散火焰。

        非均相燃燒可視作在均相燃燒基礎上有更多物理、化學變化的燃燒現象,情況更復雜。 但在類型特征上它們屬擴散燃燒,并且主要采用紊流擴散燃燒形式。

        燃料燃燒時如無明顯的火焰,則這種火焰為“暗”。暗焰黑度小,輻射能力很差。燃 燒火焰中產生大量可見光時,火焰明亮,則該火焰為“輝”。輝焰黑度大,輻射能力大為 增強。燃氣的燃燒產物主要是二氧化碳與水蒸氣。這兩種氣體本身的輻射光譜中并無可見 光,亮度很小。但當燃燒產物中懸浮大量固態小炭粒時,火焰就能持續輻射出大量可見光, 使火焰亮度與輻射能力大大增加,從而火焰成為“輝”。一般來講,輝焰的輻射給熱效果 可比暗焰的提高20%?120%,有的還可使火焰輻射能力增大3倍。


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