燃烧学讲义-第6章

第6章

6.1 6.2 6.3 6.4

液体燃料的燃烧

油燃烧特点 油的雾化 油滴燃烧过程 油雾炬燃烧

6.5

油燃烧的组织及调风器

1

6.1

雾化

油燃烧特点

燃烧

油燃烧是一个复杂的物理化学过程，由 于油沸点低于其燃点，因此油滴总是先蒸 发成气体，并以气态的方式进行燃烧。

2

包含：雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧

雾化：

燃料→细滴→油雾炬，雾滴↓，表面积↑

有利于油滴的气化过程，同时也有利 于与空气的混合，保证燃烧质量。

3

蒸发：油滴受热后表面开始蒸发→油蒸汽 扩散混合：燃油蒸汽与周围空气互相扩散

与混合

燃烧：油蒸汽与空气混合物达到着火温度后，

开始燃烧 。

在燃烧过程中，油滴内部继续受热蒸发→扩散混 合→新油气空气混合物取代已散逸燃烧产物→继 续燃烧→油滴燃尽

4

4 3 1 2

6 5

5

7

1.油滴 2.油蒸汽区 3.燃烧区 4.外部 5.油蒸汽浓度 6.氧气浓度 7.温度

5

限制油滴燃烧的主要因素是与空气的混合 速度，即取决于空气向油滴表面扩散所需 的时间，属扩散燃烧。

物理化学过程：雾化→三传→受热蒸发→着火→燃尽

6

6.2

油的雾化

雾化效果影响了油燃烧的快慢及燃烧质量， 因此油的雾化是其燃烧过程中一个重要因 素。

1、雾化评价指标 2、雾化器

7

6.2.1 雾化评价指标

① 雾化粒度：表示油滴颗粒大小的指标

( <100 m )表示油滴颗粒大小的指标，有平均直径，最

大直径，中值直径等，常用平均直径法（又包含算术平

均法，表面积平均法，体积平均法，质量平均法径等）

ni di 3

索太尔平均直径（S.M.D）

ni di 2

（体面积平均直径）

8

粒度分布的表达形式

– – –

表格形式（离散） 直方图（离散） 函数形式（连续）

9

微分型（频率分布） 积分型（累积分布）

0.25

f d p

dF d p d d p

dp

F d p f d p d d p

0

1.0

R(dp)

0.20

0.8

D(dp)

0.15

0.6

F(dp)

f(dp)

0.10

0.4

0.05

0.2

0.00 0 2 4 6 8 10

0.0 0 2 4

dp

dp

6

8

10

10

累积分布又分为筛上分布和筛下分布 dp m ax 筛上分布 R d f d d d

p

dp

p

p

筛下分布

D d p

dp

dp m in

f d p d d p

R(dp)+D(dp)=1

工程破碎过程常使用Rosin-Rammler分布

积分分布 F d p e

dp d

n

微分分布 f d p n

n d p 1

d

n

e

dp d

n

11

6.2.1 雾化评价指标 ② 雾化油滴均匀性

f(dp)

0.4

微分 分布 函数

f d p n

d

n 1 p n

d

e

dp d

n

0.3

0.2

n=4 n=3 n=2

积分分 布函数

粒度均匀性指标

dp d

n

0.1

F d p e

d n Rd