04-3 气体燃料燃烧：湍流火焰燃烧

合集 - 燃烧学(22)

1.00绪论----什么是燃烧？常见的燃烧设备？燃料？2023-04-242.01-1 动力学基础（化学热力学与动力学、浓度物理量、焓、热量）2023-04-243.02-1 空气动力学基础：传质学2023-04-244.01-4 动力学基础：反应级数n、催化剂、惰性气体2023-04-245.01-3 动力学基础：Arrhenius定律2023-04-246.01-2 动力学基础(化学反应速率：质量作用定律、分子碰撞理论、基元反应、总包反应的化学反应速率)2023-04-247.03-3 燃烧系统分析方法与着火理论：零维燃烧系统热工况、一维系统2023-04-258.03-2 燃烧系统分析方法与着火理论：自燃的孕育时间、强迫点燃理论2023-04-259.03-1 燃烧系统分析方法与着火理论：热自燃基本模型、影响热自燃的因素2023-04-2510.02-6 空气动力学基础：钝体、平行、相交射流中的混合与传质2023-04-2511.02-5 空气动力学基础：旋转射流中的混合与传质2023-04-2512.02-4 空气动力学基础：气固、气液两相射流中的混合与传质2023-04-2513.02-3 空气动力学基础：自由射流的混合与传质（入口射流温度对射程远近影响）2023-04-2514.02-2 空气动力学基础：动量、热量、质量传递的比拟，球体在大空间的传质过程2023-04-2515.05-4 液体燃料燃烧：液体燃料燃烧方式与调风器2023-04-2716.05-3 液体燃料燃烧：液滴的燃烧（数学模型、影响因素）2023-04-2717.05-2 液体燃料燃烧：液滴的蒸发（斯蒂芬流、相对静止环境中液滴的蒸发、强迫气流中液滴的蒸发、液滴群的蒸发）2023-04-2718.05-1 液体燃料燃烧：雾化原理与技术2023-04-2619.04-4 气体燃料燃烧：预混火焰的稳定性及其结构、火焰稳定技术2023-04-26

20.04-3 气体燃料燃烧：湍流火焰燃烧2023-04-26

21.04-2 气体燃料燃烧：层流火焰传播速度的影响因素2023-04-2622.04-1 气体燃料燃烧：扩散火焰与预混火焰、层流火焰传播速度2023-04-26

收起

1|0湍流燃烧火焰特点

• 发光区较厚，火焰轮廓较模糊，存在弯曲皱折
• 火焰面有抖动，火焰长度也显著地缩短
• 燃烧过程中伴有噪声在湍流中
• 预混可燃气体的火焰传播速度比层流时大许多倍

2|0Re数对火焰传播速度的影响

1. Re﹤2300，属于层流燃烧，火焰传播速度的大小与Re数无关；
2. 2300≤Re≤6000，火焰传播速度与Re数的平方根成正比，小尺度(或小规模)湍流燃烧；
3. Re﹥6000，火焰传播速度与Re数成正比，大尺度(或大规模)湍流燃烧

3|0关于湍流燃烧的理论

1. 湍流火焰传播的皱折表面燃烧理论
   1）湍流的脉动作用使火焰变形，火焰前锋面发生弯曲和皱折，显著增大了已燃、未燃气体接触的焰锋表面积，增大了反应区，使火焰传播速度vT增大；
   2) 湍流作用使得热传导速度及活性物质扩散速度加快，强化了热、质交换，促使vT增大；
   3) 湍流脉动促使燃气与燃烧产物快速混合，缩短了混合时间，使火焰本质上成为均匀可燃混合物。
   
2. 湍流火焰传播的容积燃烧理论
   1）湍流扩散导致不可能维持层流火焰结构，已不存在将未燃可燃物与燃烧产物分开的火焰面；
   2）在整个气团内存在着快慢不同的燃烧反应，达到着火的气团整体燃烧，未达到着火条件的在脉动中被加热并达到着火燃烧；
   3）火焰不是连续的薄层，但到处都有；
   4）各气团间互相渗透混合，不时形成新微团，进行着不同程度的容积化学反应

4|0湍流扩散燃烧

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本文作者：宋培荣
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