燃燒學(xué)報(bào)告完成版1

1、#燃燒學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師2016年12月目錄實(shí)驗(yàn)原理系統(tǒng)圖、實(shí)驗(yàn)儀器儀表型號(hào)規(guī)格及燃料物理化學(xué)性質(zhì) 2實(shí)驗(yàn)一 Ben sun火焰及Smithell法火焰分離.3實(shí)驗(yàn)二預(yù)混火焰穩(wěn)定濃度界限測(cè)定 4實(shí)驗(yàn)三氣體燃料的射流燃燒、火焰長(zhǎng)度及火焰溫度的測(cè)定 6實(shí)驗(yàn)四本生燈法層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y(cè)定 11燃燒噴管及石英玻璃管說明燃燒噴管共 4 根，分別標(biāo)記為：I 號(hào)長(zhǎng)噴管 細(xì)的長(zhǎng)噴管 （噴口內(nèi)徑 7.18mm）II 號(hào)長(zhǎng)噴管 粗的長(zhǎng)噴管 （ 相配的冷卻器出口直徑 10.0mm）I 號(hào)短噴管 細(xì)的短噴管 （噴口內(nèi)徑 5.10mm）II 號(hào)短噴管 粗的短噴管 （ 噴口內(nèi)徑 7.32mm）

2、石英玻璃套管共 3 個(gè)，分別標(biāo)記為：I 號(hào)玻璃管 最細(xì)的石英玻璃管 （本生燈火焰內(nèi)外錐分離用 ）II 號(hào)玻璃管 用） 中間直徑的石英玻璃管 （ 觀察 Burk-Schumann 火焰現(xiàn)象及測(cè)定射流火焰長(zhǎng)度III 號(hào)玻璃管 最粗的石英玻璃管 （ 測(cè)定射流火焰溫度用 ）燃燒學(xué)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的玻璃管須輕拿輕放，用完后橫放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)里側(cè)，以防墜落2燃燒火焰的溫度很高，切勿用手或身體接觸火焰及有關(guān)器件。3燃燒完后的噴嘴口、水平石英管的溫度仍很高，勿碰觸，以防燙傷。4.在更換燃燒管時(shí)，手應(yīng)握在下端，盡量遠(yuǎn)離噴嘴口。試驗(yàn)用儀器儀表型號(hào)規(guī)格名稱型號(hào)規(guī)格生產(chǎn)廠家浮子式流量計(jì)(燃?xì)?LZB-4F常州熱工

3、儀表總廠浮子式流量計(jì)(空氣)LZJ-10常州熱工儀表總廠空氣穩(wěn)壓定值器QGD-101廣東肇慶恒星儀表氣動(dòng)兀件廠空氣壓力表膜合壓力表(2.5級(jí))上海儀川儀表廠空氣壓縮機(jī)NCSE-150上海龍海力霸通用機(jī)械有限公司數(shù)字式溫度計(jì)XMT-1100上海大華儀表廠石英玻璃管內(nèi)徑12.7mm上海泰恒科學(xué)儀器有限公司燃?xì)獾奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)燃料主要成 分相對(duì)分子質(zhì)量液態(tài)密度(kg/L)沸點(diǎn)(C)理論空氣量kg/kgkmol/kg液化石油氣(LPG)C3H8440.54-42.115.80.541自燃溫度閃點(diǎn)1燃料低熱值汽化潛熱混合氣熱值辛烷值(C)(C)(MJ/kg)(kJ/kg)(kJ/m3)RONMON504-

4、73.346.39426349096-11189-96實(shí)驗(yàn)一 Bensun 火焰及 Smithell 法火焰分離、目的：1. 觀察 Bensun 火焰的圈頂效應(yīng)、壁面淬熄效應(yīng)及火焰外凸效應(yīng)；燃料濃度對(duì)火焰顏色的 影響；氣流速度對(duì)火焰形狀的影響等各種火焰現(xiàn)象。2. 了解本生燈火焰內(nèi)外錐分離的原理和方法。二、原理預(yù)混合燃燒即動(dòng)力燃燒， 其機(jī)理是燃?xì)馀c燃燒所需的部分空氣進(jìn)行預(yù)先混合， 燃燒過程 在動(dòng)力區(qū)進(jìn)行，形成的火焰稱之為 Bensun 火焰。當(dāng)燃料和空氣流量調(diào)節(jié)到化學(xué)當(dāng)量比時(shí)， 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)上即能出現(xiàn)穩(wěn)定的 Bensun 火焰，其內(nèi)錐為藍(lán)綠色的預(yù)混火焰 （內(nèi)錐表面呈白色 ）， 外錐為淡黃色的擴(kuò)散火焰

5、。 同時(shí)能觀察到火焰的圓形頂點(diǎn)效應(yīng)、 壁面淬熄效應(yīng)及火焰外凸效 應(yīng)。改變可燃?xì)獾幕旌媳?，可以觀察到火焰顏色的變化。 當(dāng)空氣濃度較低時(shí)，擴(kuò)散火焰占主 要部分，反應(yīng)不完全炭顆粒被析出， 火焰呈黃色； 空氣濃度增大后變成預(yù)混火焰， 反應(yīng)溫度 高，完全燃燒， 火焰呈藍(lán)色。富燃料的 Bensun 火焰可以用 Smithell 分離法進(jìn)行內(nèi)外錐分離。 Bensun 火焰及 Smithell 火焰分離現(xiàn)象如圖 1 所示。三、試驗(yàn)設(shè)備與燃料空氣壓縮機(jī)、穩(wěn)壓筒，Bensun火焰試驗(yàn)系統(tǒng)，I號(hào)長(zhǎng)噴管，I號(hào)玻璃管，點(diǎn)火器。燃料：液化石油氣。四、試驗(yàn)步驟1. 開啟排風(fēng)扇，保持室內(nèi)通風(fēng)，防止燃?xì)庑孤┰斐蓪?duì)人員的危害。2

6、. 開啟空壓機(jī)，使空壓機(jī)上壓力表達(dá)到 0.4MPa 。保證儲(chǔ)氣罐有足夠的空氣量。3. 按實(shí)驗(yàn)原理系統(tǒng)圖，檢查并連接好各管路，裝上I號(hào)長(zhǎng)噴管（內(nèi)徑7.18mm），并套上支撐環(huán)架及 I 號(hào)玻璃管。4. 打開空氣 （進(jìn)氣）總閥，按要求設(shè)定預(yù)混空氣定值器壓力（定值器已預(yù)先調(diào)整好，勿需學(xué)生調(diào)整 ）。開啟液化石油氣開關(guān)閥，使燃?xì)夤艹錆M石油氣，然后打開燃?xì)猓ㄟM(jìn)氣）總閥。5. 緩慢打開預(yù)混空氣調(diào)節(jié)閥，使空氣流量指示在 150L/h 左右。再打開燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，使燃 氣流量指示在 67L/h 左右，用點(diǎn)火器在噴管出口點(diǎn)火。Bensun6. 調(diào)節(jié)空氣流量，觀察不同空燃比時(shí)火焰顏色及形狀的變化。待管口形成穩(wěn)定的 火焰時(shí)

7、（空氣流量約275L/h左右），記錄燃?xì)夂涂諝鈮毫Α⒘髁恐怠?. 火焰內(nèi)外錐分離：調(diào)節(jié)空氣流量（約150L/h左右），使火焰內(nèi)錐出現(xiàn)黃尖，托起支撐環(huán)架，使玻璃外管升高，當(dāng)外管口超過內(nèi)管口時(shí)， 火焰便移到外管口上； 外管再升到一定距離, 外錐仍留在外管口處，而內(nèi)錐移至內(nèi)管口燃燒，從而實(shí)現(xiàn)了火焰分離；玻璃外管繼續(xù)升高， 外錐被吹脫。記錄燃?xì)夂涂諝鈮毫?、流量值?. 關(guān)閉燃?xì)夂涂諝忾y門，整理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。五、數(shù)據(jù)處理記錄形成穩(wěn)定的 Bensun火焰及Smithell火焰分離現(xiàn)象時(shí)的燃?xì)夂涂諝鈮毫?、流量值?記錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)、環(huán)境壓力和溫度?；鹧嫒?xì)鈮毫θ細(xì)饬髁靠諝鈮毫諝饬髁吭囼?yàn)臺(tái)號(hào)環(huán)境壓力溫度Ben su

8、n火焰0.6MPa6.5L/h0.4MPa275L/h口號(hào)100.369kPa26 CSmithell 火焰0.6MPa6.5L/h0.4MPa150L/h口號(hào)100.369kPa26 C六、思考題1. 本生燈火焰的內(nèi)外錐各是什么火焰？為什么？在什么情況下外錐比較明顯？答：內(nèi)圓錐是預(yù)混火焰，外圓錐是擴(kuò)散火焰空氣：煤氣=3:1時(shí)火焰外錐比較明顯2 火焰分離時(shí)，為什么錐間距離過大，外錐會(huì)被吹脫？答：預(yù)混可燃?xì)馊紵龝r(shí)，若預(yù)混氣速度在火焰鋒面上的法向分量大于火焰?zhèn)鞑?速度，火焰將向下游移動(dòng)，最后熄滅，即為吹脫或吹熄實(shí)驗(yàn)二預(yù)混火焰穩(wěn)定濃度界限測(cè)定、目的：觀察預(yù)混火焰的回火和吹脫等現(xiàn)象，測(cè)定預(yù)混火焰的穩(wěn)定

9、濃度界限。二、原理火焰穩(wěn)定性是氣體燃料燃燒的重要特性，在不同的空氣/燃料比時(shí)，火焰會(huì)出現(xiàn)冒煙、回火和吹脫現(xiàn)象。 本試驗(yàn)裝置可以定量地測(cè)定燃料濃度對(duì)火焰?zhèn)鞑シ€(wěn)定性的影響， 從而繪制 得到火焰穩(wěn)定性曲線 （回火線 ）。三、試驗(yàn)設(shè)備與燃料試驗(yàn)設(shè)備：小型空壓機(jī)、穩(wěn)壓筒， Bensun 火焰試驗(yàn)系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)， II 號(hào)長(zhǎng)噴管，有 機(jī)玻璃擋風(fēng)罩，點(diǎn)火器。燃料：液化石油氣。四、試驗(yàn)步驟1. 開啟排風(fēng)扇，保持室內(nèi)通風(fēng)，防止燃?xì)庑孤┰斐蓪?duì)人員的危害。2. 啟動(dòng)壓縮空氣泵，直至壓氣機(jī)停止工作，保證儲(chǔ)氣罐有足夠的空氣量。3. 按試驗(yàn)原理系統(tǒng)圖，檢查并連接好各管路，裝上 II 號(hào)長(zhǎng)噴管及冷卻器 （ 出口直徑10.

10、0mm），接通循環(huán)冷卻水；罩上有機(jī)玻璃擋風(fēng)罩，稍開冷卻水閥，確保冷卻器中有少量水 流過。4. 打開空氣 （進(jìn)氣 ）總閥，按要求設(shè)定預(yù)混空氣定值器壓力（定值器已預(yù)先調(diào)整好，勿需學(xué)生調(diào)整 ）。開啟液化石油氣開關(guān)閥，使燃?xì)夤艹錆M石油氣，然后打開燃?xì)猓ㄟM(jìn)氣 ）總閥。5. 緩慢打開預(yù)混空氣調(diào)節(jié)閥，使空氣流量指示在 150L/h 左右。再打開燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，使燃 氣流量指示在 3.8L/h 左右，用點(diǎn)火器在噴管出口點(diǎn)火。6. 調(diào)節(jié)（增加 ）空氣流量，使火焰內(nèi)錐出現(xiàn)黃尖，記錄火焰發(fā)煙時(shí)的燃?xì)夂涂諝鈪?shù)。再增 加空氣流量，使管口形成穩(wěn)定的 Bensun 火焰，記錄圓錐火焰的燃?xì)夂涂諝鈪?shù)。然后緩慢 調(diào)小空氣流量，

11、 待形成平面火焰時(shí)， 記錄燃?xì)夂涂諝鈪?shù)。 管口形成平面火焰為回火的貧富燃料線界限。緩慢增加空氣流量，待火焰被吹脫時(shí)，記錄燃?xì)夂涂諝鈪?shù)。上述各種現(xiàn)象時(shí)的燃?xì)夂涂諝鈮毫傲髁坑涗浻诒硪恢小?. 在3.85.2L/h之間，再選24個(gè)不同燃?xì)饬髁奎c(diǎn)，重復(fù)6中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。8. 關(guān)閉燃?xì)夂涂諝忾y門，整理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。五、數(shù)據(jù)處理1. 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式（等溫），將燃?xì)夂涂諝獾臏y(cè)量流量換算成相同壓力（如O.IMPa）下的流量值。2. 根據(jù)換算流量值計(jì)算各種情況下的空氣/燃料比。（回火線、吹脫線及發(fā)3. 以空/燃比為縱坐標(biāo)，輸入燃?xì)饬繛闄M坐標(biāo)，繪制火焰穩(wěn)定性曲線 煙線）。表一層流火焰穩(wěn)定性的測(cè)定燃料：石油

12、液化氣 實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)：一號(hào)室溫:26 C當(dāng)?shù)卮髿鈮?100.369kpa單位：壓力：kPa流量：L/h序 號(hào)黃尖圓錐火焰回火吹脫燃?xì)饪諝馊細(xì)饪諝馊細(xì)饪諝馊細(xì)饪諝鈮毫α髁繅?力流量壓 力流量壓 力流量壓 力流量壓 力流量壓 力流量壓 力流量10.45MPa3.8L/h0.6MPa150L/h0.45MPa3.8L/h0.64MPa158L/h0.45MPa3.8L/h0.69MPa166L/h0.45MPa3.8L/h0.76MPa175L/h20.48MPa4.0L/h0.61MPa153L/h0.48MPa4.0L/h0.66MPa161L/h0.48MPa4.0L/h0.72MPa169L/h

13、0.48MPa4.0L/h0.78MPa178L/h30.5MPa4.5L/h0.63MP a156L/h0.5MP a4.5L/h0.68MP a164L/h0.5MP a4.5L/h0.74MP a172L/h0.5MP a4.5L/h0.81MP a181L/h9080 回火 黃尖 吹脫線性（回火） 圓錐火焰 線性（黃尖） 玻性（吹就）線性個(gè)錐火烷六、思考題1. 在怎樣的空燃比下，點(diǎn)火比較容易，為什么？答：空燃比略小于14.7時(shí)。此時(shí)燃料濃度較大。2. 確定回火的濃度界限時(shí)，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)空氣和燃?xì)饬髁?？為什么？答：回火界限與預(yù)混氣的空氣氣/燃?xì)獗扔嘘P(guān)。當(dāng)空氣/燃?xì)獗冉咏瘜W(xué)計(jì)量值 時(shí)，火

14、焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤€(wěn)定范圍小，容易出現(xiàn)回火。實(shí)驗(yàn)三氣體燃料的射流燃燒、火焰長(zhǎng)度及火焰溫度的測(cè)定、目的1. 比較射流擴(kuò)散燃燒與預(yù)混合燃燒的異同。2. 測(cè)定射流火焰的溫度分布。3. 觀察貝克-舒曼（Burk-Schumann）火焰現(xiàn)象。4. 測(cè)定層流擴(kuò)散火焰長(zhǎng)度與燃料體積流量之間的關(guān)系曲線。、原理氣體燃料的射流燃燒是一種常見的燃燒方式， 燃料和氧化劑都是氣相的擴(kuò)散火焰。 與預(yù) 混火焰不同的是：射流擴(kuò)散火焰燃料和氧化劑不預(yù)先混合，而是邊混合邊燃燒（擴(kuò)散），因 而燃燒速度取決于燃料和氧化劑的混合速度，它是擴(kuò)散控制的燃燒現(xiàn)象。射流擴(kuò)散火焰可以由本生燈試驗(yàn)系統(tǒng)關(guān)閉一次空氣而得到，一般說擴(kuò)散火焰顏色發(fā)黃， 比預(yù)

15、混火焰更明亮，更長(zhǎng)。沒有管內(nèi)回火，燃料較富時(shí)易產(chǎn)生炭煙。縱向受限同軸射流擴(kuò)散火焰是研究和應(yīng)用較多的一種火焰。 將一根細(xì)管放在一粗管 （玻 璃管）內(nèi)部，使兩管同心，燃料和氧化劑分別從兩管通過。在管口點(diǎn)燃。調(diào)整燃料和氧化劑 流量可以得到貝克 - 舒曼火焰。當(dāng)燃料低速?gòu)膰娮炜诹鞒?，在管口點(diǎn)燃，可以得到層流擴(kuò)散火焰。層流擴(kuò)散火焰長(zhǎng)度 h與燃?xì)馊莘e流量 qv 成正比。本試驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證這一關(guān)系（實(shí)驗(yàn)中用自制的簡(jiǎn)易測(cè)高儀或直尺測(cè)量火焰高度 ）。火焰的溫度分布是火焰研究的重要內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)中用鉑 - 老鉑熱電偶測(cè)定射流火焰的溫 度分布，并以數(shù)字溫度表顯示。三、試驗(yàn)設(shè)備1. 空氣壓縮機(jī)、穩(wěn)壓筒，射流擴(kuò)散火焰試驗(yàn)

16、系統(tǒng)2. 熱電偶，數(shù)字溫度表3.I 號(hào)及 II 號(hào)短噴管， II 號(hào)及 III 號(hào)石英玻璃套管四、試驗(yàn)步驟1. 開啟排風(fēng)扇，保持室內(nèi)通風(fēng)，防止燃?xì)庑孤┰斐蓪?duì)人員的危害。2. 接通數(shù)字溫度表進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間約半小時(shí)。3. 啟動(dòng)壓縮空氣泵，直至壓氣機(jī)停止工作，保證儲(chǔ)氣罐有足夠的空氣量。4. 按試驗(yàn)原理系統(tǒng)圖，檢查并連接好各管路，安裝好 II 號(hào)短噴管 （噴口內(nèi)徑 7.32mm） 。5. 打開空氣 （ 進(jìn)氣 ）總閥，按要求設(shè)定射流空氣定值器壓力（定值器已預(yù)先調(diào)整好，勿需學(xué)生調(diào)整 ）。開啟液化石油氣開關(guān)閥，使燃?xì)夤艹錆M石油氣，然后打開燃?xì)猓ㄟM(jìn)氣 ）總閥。6. 分別打開預(yù)混空氣及燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，輸入燃?xì)夂?/p>

17、空氣（預(yù)混空氣量 250L/h 左右，燃?xì)饬髁?4L/h 左右 ） ，在噴口點(diǎn)燃，獲得穩(wěn)定的預(yù)混火焰。7. 適當(dāng)開啟射流空氣調(diào)節(jié)閥，安裝 III 號(hào)石英玻璃同心套管，逐漸關(guān)閉預(yù)混空氣調(diào)節(jié)閥， 實(shí)現(xiàn)從預(yù)混燃燒到擴(kuò)散燃燒的轉(zhuǎn)變。減小燃?xì)饬髁浚╲ 2L/h），調(diào)節(jié)射流空氣量，形成不冒黑煙的穩(wěn)定火焰。8. 調(diào)整裝有熱電偶的坐標(biāo)架，使熱電偶順利穿過玻璃套管側(cè)面的測(cè)溫孔，并使熱電偶球 頭接近火焰。調(diào)節(jié)微分測(cè)頭，從火焰表面開始，使熱電偶球頭每隔 0.5mm 測(cè)量一個(gè)火焰溫 度。將測(cè)量結(jié)果記錄到表二中。9. 換裝 II 號(hào)石英玻璃同心套管，將燃?xì)饬髁糠€(wěn)定在 10L/h 左右，調(diào)節(jié)射流空氣量，觀察 并比較通風(fēng)不

18、足和通風(fēng)過量的火焰現(xiàn)象。過量：火焰明亮，成錐形，長(zhǎng)度短；不足：火焰暗 紅，變長(zhǎng)，冒煙，最后成碗形。10. 將射流空氣量穩(wěn)定在 2500L/h 左右，調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?（47L/h） ，用直尺測(cè)量不同燃?xì)饬?量（ 不同雷諾數(shù) ）時(shí)的火焰高度。將結(jié)果記錄在表三中。11. 關(guān)閉燃?xì)饧翱諝庹{(diào)節(jié)閥，換裝 I 號(hào)短噴管 （噴口內(nèi)徑 5.10mm） 。分別打開預(yù)混空氣及 燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，輸入燃?xì)夂涂諝猓趪娍邳c(diǎn)燃，獲得穩(wěn)定的預(yù)混火焰。12. 適當(dāng)開啟射流空氣調(diào)節(jié)閥，安裝 II 號(hào)石英玻璃同心套管。13. 將射流空氣量穩(wěn)定在 2400L/h 左右，調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?（46L/h） ，測(cè)量不同燃?xì)饬髁?（不同 雷諾數(shù) ）時(shí)

19、的火焰高度。將結(jié)果記錄在表三中14. 關(guān)閉燃?xì)夂涂諝忾y門，整理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。五、數(shù)據(jù)處理1. 根據(jù)表二中從數(shù)字式溫度計(jì)讀得的溫度值，作出火焰斷面溫度分布曲線。2. 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式 （等溫 ），將燃?xì)鉁y(cè)量流量換算成噴管出口壓力 （當(dāng)?shù)卮髿鈮?） 下的流量值，求出噴管出口燃?xì)馑俣?U。填入表三中。3. 作出h q（火焰高度與燃?xì)獾捏w積流量 ）曲線。六、思考題1. 射流擴(kuò)散火焰與預(yù)混火焰有哪些主要區(qū)別？答：射流擴(kuò)散火焰：不產(chǎn)生回火，但溫度低；容易產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏臒岱纸忸A(yù)混火焰：放熱強(qiáng)度大，火焰溫度高；燃燒室長(zhǎng)度短；可實(shí)現(xiàn)無焰燃燒；容 易回火2. 當(dāng)燃料量輸入量大時(shí)，火焰會(huì)大量冒煙，試作分析。答：

20、當(dāng)空燃比小于 14.7 時(shí)由于空氣量不足引起燃燒不完全，一氧化碳和氮氧 化物排放量增大，所以會(huì)導(dǎo)致大量冒煙3. 用熱電偶測(cè)量火焰溫度有何利弊？答：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量可靠缺點(diǎn)：對(duì)于高溫火焰難以尋求高熔點(diǎn)的熱電偶材料來滿足測(cè)量溫區(qū)的要求；動(dòng)態(tài)響應(yīng)差，難以在被測(cè)稀薄的火焰氣體和熱電偶之間達(dá)到熱平衡，空間和時(shí)間分辨率都很差；由于熱電偶頭實(shí)際上浸沒在火焰流體中，所以容易被吹斷；測(cè)得的只 是偶頭周圍火焰氣體的滯止溫度，動(dòng)溫補(bǔ)償困難；暴露于火焰氣體中的熱電偶頭 還會(huì)干擾火焰氣體組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，甚至本身參與火焰氣體組分發(fā)生化學(xué)反 應(yīng);熱電偶本身存在標(biāo)定問題表二火焰溫度分布測(cè)定記錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)：一號(hào)噴嘴直徑:

21、7.32mm溫度單位：C測(cè)點(diǎn)項(xiàng)mm目溫度0123456789101112II號(hào)11440140013701340 1330 1300 1280125012401160114011301070短21430142013401350 1340 1260 1260123012101150111011001080噴管平 均1435141013551345 1335 1280 1270124012251155112511151075表三擴(kuò)散火焰長(zhǎng)度h與雷諾數(shù)Re的關(guān)系工況II號(hào)短噴嘴（噴口內(nèi)徑7.32mm）I號(hào)短噴嘴（噴口內(nèi)徑5.10mm）項(xiàng)目數(shù)值1234512345燃?xì)饬髁?L/h4.1L/h4.2L/

22、h4.3L/h4.4L/h4.5L/h4.6L/h4.7L/h4.8L/h4.9L/h燃?xì)鈮毫?.48M0.49M0.50M0.51M0.52M0.53M0.54M0.55M0.56M0.57MPaPaPaPaPaPaPaPaPaPa火焰高度65cm66cm67 cm68cm69cm70cm71cm72cm73cm74cm換算后燃?xì)饬髁?60L/164L/168L/172L/174L/178L/182L/186L/190L/194L/hhhhhhhhhh7占小6測(cè)10125 4 3 2 1 0 9 8 7. 777777666666564140150160170180190200燃?xì)饬髁縇/h

23、當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?00.396kpa實(shí)驗(yàn)四本生燈法層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y(cè)定、目的1.鞏固火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊母拍睿莆毡旧鸁舴y(cè)量火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊脑砗头椒ā?. 測(cè)定液化石油氣的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣取?. 掌握不同的氣 /燃比對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懀?測(cè)定出不同燃料百分?jǐn)?shù)下火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?變化曲線。二、原理層流火焰?zhèn)鞑ニ俣仁侨剂先紵幕緟?shù)。 測(cè)量火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊姆椒ê芏唷?本試驗(yàn)裝置 是用動(dòng)力法即本生燈法進(jìn)行測(cè)定。正常法向火焰?zhèn)鞑ニ俣榷x為在垂直于層流火焰前沿面方向上火焰前沿面相對(duì)于未燃 混合氣的運(yùn)動(dòng)速度。在穩(wěn)定的 Bensun 火焰中，內(nèi)錐面是層流預(yù)混火焰前沿面。在此面上某 一點(diǎn) P 處，混合氣流的法向分

24、速度與未燃混合氣流的運(yùn)動(dòng)速度即法向火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗥胶猓?這樣才能保持燃燒前沿面在法線方向上的燃燒速度（圖 7），即5=Us.sin a(1)式中：Us混合氣的流速（cm/s）;a 火焰錐角之半。或 （ 2）式中：q混合氣的體積流量（L/s）;h 火焰內(nèi)錐高度（cm）;r 噴口半徑（ cm）。火焰高度h，可由自制簡(jiǎn)易測(cè)高儀測(cè)出。三、試驗(yàn)設(shè)備及燃料1. 試驗(yàn)系統(tǒng)與試驗(yàn)二相同，用 II 號(hào)長(zhǎng)噴管加冷卻水套。2. 燃料：液化石油氣。四、試驗(yàn)步驟1. 分別通過預(yù)混空氣調(diào)節(jié)閥與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥將燃燒管上端火焰，調(diào)節(jié)至標(biāo)準(zhǔn)的本生火焰。2. 調(diào)整攝像頭對(duì)準(zhǔn)火焰，保持 100mm 左右近距離，使攝像畫面清晰地出現(xiàn)在計(jì)

25、算機(jī)顯示 屏上。3. 根據(jù)試驗(yàn)所用燃?xì)獾姆€(wěn)定性曲線，預(yù)先估值得各種混合比所需的空氣和燃料流量值作 為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，其中需注意避免燃料百分比數(shù)過于接近，從而影響數(shù)據(jù)在繪圖時(shí)的曲線。4. 試驗(yàn)中應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)空氣和燃?xì)饬髁?，使火焰穩(wěn)定后，開始采集圖像。五、數(shù)據(jù)處理1. 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式 （等溫 ），將燃?xì)夂涂諝鉁y(cè)量流量換算成 （當(dāng)?shù)卮髿鈮合?）噴管內(nèi) 的流量值，然后計(jì)算出混合氣的總流量，求出可燃混合氣在管內(nèi)的流速us（II 號(hào)長(zhǎng)噴管內(nèi)徑10.0mm），并求出燃?xì)庠诨旌蠚庵械陌俜謹(jǐn)?shù)。2計(jì)算出火焰?zhèn)鞑ニ俣?uo,將有關(guān)數(shù)據(jù)填入表四內(nèi)，以火焰?zhèn)鞑ニ俣葹榭v坐標(biāo)，繪制火 焰?zhèn)鞑ニ俣认鄬?duì)于燃?xì)獍俜直鹊那€。六、思考題1. 液化石油氣的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣仁嵌嗌伲繉?duì)應(yīng)的燃?xì)獍俜謹(jǐn)?shù)是多少？誤差如何？答：液化石油氣的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?0.19m/s ,對(duì)應(yīng)的燃?xì)獍俜謹(jǐn)?shù)是 17.82% 誤差為 0.18%2. 應(yīng)選定 Bensun 火焰的哪個(gè)面為火焰前沿面？為什么？答：在穩(wěn)定的 Bensun 火焰中 , 內(nèi)錐面是層流預(yù)混火焰前沿面,在此面上某一 點(diǎn) P 處,混合氣流的法向分速度與