燃燒學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

1、燃燒學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2017 年 01 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)3實(shí)驗(yàn)一 Bensun火焰及Smithell法火焰分離. 6實(shí)驗(yàn)二 預(yù)混火焰穩(wěn)定濃度界限測(cè)定8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11實(shí)驗(yàn)四 本生燈法層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y(cè)定15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)石英玻璃套管共

2、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 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)度用)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。 本生燈燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 一、本生燈燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)本生燈燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示。壓縮空氣（藍(lán)色導(dǎo)管）通過減壓閥

3、門調(diào)節(jié)，進(jìn)入浮子流量計(jì)調(diào)節(jié)測(cè)量。甲烷（桔紅導(dǎo)管）由氣瓶開關(guān)、減壓閥提供，接通單向電磁閥進(jìn)入浮子流量計(jì)調(diào)節(jié)測(cè)量。主控制面板上設(shè)計(jì)了一個(gè)主控單向電磁閥開關(guān)，只有當(dāng)電源接通，開關(guān)按下時(shí)，燃料才能供應(yīng)?？諝夂腿?xì)庹{(diào)節(jié)好當(dāng)量比被分別輸送進(jìn)入一個(gè)混合管（混合管的功用是緩和氣流的脈動(dòng)，并使甲烷、壓縮空氣兩股氣體充分混合，以保證在本生燈管的進(jìn)口處獲得穩(wěn)定、均勻的流動(dòng)），該混合管連接一個(gè)內(nèi)徑為25mm的本生燈管，用于火焰結(jié)構(gòu)演示實(shí)驗(yàn)、鈍體火焰穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)。根據(jù)火焰?zhèn)鞑サ挠嘞叶ɡ?，已知管口直徑，測(cè)量出火焰的高度，就能算出火焰錐角。再通過浮子流量計(jì)的讀數(shù)，測(cè)出氣流流出管口的速度，就可以算出火焰的傳播速度。 圖 1 本生

4、燈燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 二、 實(shí)驗(yàn)裝置 本生燈燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由本生燈，壓縮空氣閥，甲烷氣瓶一個(gè)，浮子流量計(jì)兩個(gè)，空氣壓力表、甲烷壓力表各一個(gè)，減壓閥兩個(gè)，單向逆止閥一個(gè)，混合器，鋼尺，點(diǎn)火槍等組成。實(shí)驗(yàn)用儀器儀表型號(hào)規(guī)格見表.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)元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

5、司三、燃?xì)獾奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)用燃?xì)饪捎眉淄闅怏w，也可用液化石油氣(LPG)，在本實(shí)驗(yàn)中選用液化石油氣作為實(shí)驗(yàn)用燃?xì)?，其物理化學(xué)性質(zhì)見表.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)()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)()燃料低熱值(MJ/kg)汽化潛熱(kJ/kg)混合氣熱值(kJ/m3)辛烷值RONMON504-73.346.39426349096-11189-96實(shí)驗(yàn)一 Bensun火焰及Smithell法火焰分離一、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

6、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。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

7、，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. 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

8、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)?進(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?xì)饬髁恐甘驹?7L/h左右，用點(diǎn)火器在噴管出口點(diǎn)火。6. 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Bensun火焰時(shí)(空氣流量約275L/h左右)，記錄燃?xì)夂涂諝鈮毫?、流量值?. 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，

9、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?shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)、環(huán)境壓力和溫度。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：外錐是擴(kuò)散火焰，里面是預(yù)混火焰；預(yù)混氣處于內(nèi)管的脫火限和外管的回火限之間；火焰燃燒速度增加。2火焰分離時(shí)，為什么錐間距離過大，外錐會(huì)被吹脫？答：供應(yīng)速度比燃燒速度大。實(shí)驗(yàn)二 預(yù)混火焰穩(wěn)定濃度界限測(cè)定一、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)定濃度界限。二

10、、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10.0mm)，接通循環(huán)冷卻水；罩上有機(jī)玻璃擋

11、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)?進(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?xì)饬髁恐甘驹?.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，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

12、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0.1MPa)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。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(回火線、吹脫線及發(fā)煙線)。表一 層流火焰穩(wěn)定性的測(cè)定燃料：石油液化氣 實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)：1 室溫：20 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?01kpa 單位：壓力：k

13、Pa 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髁繅毫α髁繅毫α髁繅毫α髁繅毫α髁繅毫α髁繅毫α髁繅毫α髁?1021101510541015108710151111010152103210151065101510981015112111015310430151076101511091015113121015六、思考題1. 在怎樣的空燃比下，點(diǎn)火比較容易，為什么？答：空燃比越接近理論空燃比14.7：1，點(diǎn)火比較容易；因?yàn)槿紵^完全。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：先打開空氣閥門，使浮子流量計(jì)中空氣流量和燃料分別達(dá)到預(yù)定的點(diǎn)火值。

14、在管口點(diǎn)火，穩(wěn)定燃燒后再精確調(diào)節(jié)空氣和燃料流量；因?yàn)橐ＷC燃料空氣充分混合，并保持實(shí)驗(yàn)過程中預(yù)混氣溫度恒定。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)定一、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。二、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

15、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)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)?；鹧娴臏囟确植际腔鹧嫜芯康闹匾獌?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.

16、 空氣壓縮機(jī)、穩(wěn)壓筒，射流擴(kuò)散火焰試驗(yàn)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)?進(jìn)氣)總閥。6. 分別打開預(yù)混空氣及燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，輸入

17、燃?xì)夂涂諝?預(yù)混空氣量250L/h左右，燃?xì)饬髁?L/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?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)不足和通風(fēng)過量的火焰現(xiàn)象。過量：火焰

18、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)饬髁?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?，在噴口點(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)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)

19、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)馑俣萿s。填入表三中。3. 作出hqv (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：擴(kuò)散燃燒的燃?xì)夂椭伎諝庠谌紵龝r(shí)進(jìn)行混合，擴(kuò)散火焰比較穩(wěn)定。預(yù)混是在著火前，燃?xì)馀c空氣通過旋流器進(jìn)行充分混合。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：一方面有燃燒后的粉塵等,另一方面有未充分燃燒的產(chǎn)物：二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫（與空氣接觸可產(chǎn)生三氧化硫）、二氧化

20、氮（一定條件下可形成四氧化二氮）、一氧化氮。3. 用熱電偶測(cè)量火焰溫度有何利弊？答：測(cè)量較高的溫度時(shí)，一般選擇熱電偶。火焰溫度很高，一般選鉑銠鉑銠熱電偶。優(yōu)點(diǎn)，穩(wěn)定性好，耐用。缺點(diǎn)，價(jià)格相對(duì)貴些。表二 火焰溫度分布測(cè)定記錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)：1 噴嘴直徑：7.32mm 溫度單位：25 測(cè)點(diǎn)項(xiàng) mm目 溫度0123456789101112II號(hào)短噴管110111214151213111612101314212131212151213111214141512平均1112121315121311141312413表三 擴(kuò)散火焰長(zhǎng)度h與雷諾數(shù)Re的關(guān)系工況項(xiàng)目 數(shù)值 II號(hào)短噴嘴(噴口內(nèi)徑7.32mm)I號(hào)短噴

21、嘴(噴口內(nèi)徑5.10mm)1234512345燃?xì)饬髁?2345678910燃?xì)鈮毫?2345678910火焰高度50515253545556575859換算后燃?xì)饬髁?5678910111213當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?01kpa 實(shí)驗(yàn)四 本生燈法層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y(cè)定一、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?，測(cè)定出不同燃料百分?jǐn)?shù)下火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊淖兓€。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?。本試?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

22、傳播速度定義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@樣才能保持燃燒前沿面在法線方向上的燃燒速度(圖7)，即u0=us.sin （1）式中：us混合氣的流速（cm/s）；火焰錐角之半。或 （2）式中：qv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.

23、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)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)鞑ニ俣萿0，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?？?duì)應(yīng)的燃?xì)獍俜謹(jǐn)?shù)是多少？誤差如何？答：4m/s;5%;誤差不大。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)處，混合氣流的法向分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?，這樣才能保持燃燒前沿面在法線方向上的燃燒速度。3. 測(cè)