【清华大学 燃烧学】燃烧理论_9-层流扩散火焰
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9-1解: 由连续方程及7.48()0)(=∂∂+∂∂x r v xr rv r ρρ g r rv r x v x rv rv x v v x rv rv x v x x r r x x x x x)()()()()()(ρρμρρρρ-+∂∂∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂∞ g r r v r xrv x v x r v x v rv rv x v x r x x x r x x)()()()()(ρρμρρρρ-+∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+∂∂+∂∂+∂∂∞ 由于)(x f r ≠,const v ==ρμ, 忽略浮力 )()(rv r x r x v v v x v x x r x x∂∂∂∂=∂∂+∂∂υ得证 9-7 证明: 由于∑=1iY, Y Pr =1-Y F ,)1(F s F Y f Y f -+=带入Y Fs s F f f Y f +-=)1( ssF f f f Y --=1 得证 9-8 解:(1) 222226276.33276.3aN O H CO aN aO H C ++→++a=x+y/4=2+6/4=3.5A/F|S =4.76aMW air /MW fuel =4.76(3.5)28.85/30.069=15.98059.098.1511,=+=stoich F YstoichF F f Y Q D L ,83π=Sc=1 D=ν=μ/ρ ρ=ρair =1.16kg/m 326/105.962m S N H C -⨯=-μ27/106.184m S N air -⨯=-μs m D /1005.12]2105.9106.184[16.11/2667---⨯=⨯+⨯===ρμνs m m s m D v R v Q e e f /10927.34)01.0()/05.0(436222-⨯====πππm L f 66.0059.010927.3)1005.12(8366=⨯⨯=--π(2) 关联式)/11ln()/(1330exp ,S T T Q L F F t f +=∞S=4.76a=4.76(3.5)=16.66m L tf 09.0)66.16/11ln()300/300)(1097.3(13306exp ,=+⨯=-9-9解:圆口: 42D v Q e F π=)/11ln()/(41330)/11ln()/(13302S T T D v S T T Q L F e F F f +=+=∞∞π方口: 2b v Q e F =25.0225.0)])/11(([)/(1045)])/11(([)/(1045-∞-∞+=+=S inverf T T b v S inverf T T Q L F eF F f 两者相等25.022)])/11(([)/(1045)/11ln()/(41330-∞∞+=+S linverf T T b v S T T D v F eF e π 225.0)]308.0([)105.1ln(004.1)])1(([)/11ln(004.1inverf S inverf S b D =++=- 13.1]28.0[002.12==b D 9-11解:动量通量为:P=022d Rm v r rR ππ''⎰对于速度均匀分布的,,e e m v v v ρ''==,带入解得:P=2e v ρ,对于速度分布为抛物型分布的:222[1()],2[1()]e e r r m v v v RRρ''=-=-,带入积分解得: P=243e v ρ,抛物型与均匀分布型的动量通量的比值为:4/3。
一种新的层流扩散火焰面建库模型的研究近年来,随着电力系统可再生能源的不断发展,火力发电厂受到了更多的关注。
在火电厂的主要设备中,燃烧室的安全运行对于电厂的安全运行至关重要。
因此,对燃烧室的火焰传播和控制研究受到了更广泛的关注。
层流扩散火焰是指在有显著层流效应的燃烧室内燃烧的火焰,火焰呈扩展,受上部气流的影响而向下扩散,且有规律的层次性分布在燃烧室内。
目前,层流扩散火焰的研究主要集中在以下几个方面:一是火焰形成机理的研究;二是火焰扩展规律的研究;三是燃烧室结构对火焰传播的影响;四是风场的影响;五是火焰的控制等。
为了更加深入地研究层流扩散火焰,本文着重介绍了一种新的层流扩散火焰面建库模型。
模型基于层流气流特性,采用模拟气流和实验数据建立火焰面建库模型。
模型考虑了不同的燃烧室结构和温度场的影响,能够更好地模拟火焰扩展过程,并能够较为准确地表征火焰扩展的规律。
首先,本文以实验数据为基础,研究了火焰表面建模中不同气温分布和火焰位置和形状之间的关系。
在这一研究过程中,本文提出了一种可以模拟层流扩散火焰扩展过程的新方法。
具体来说,本文从火焰形状分析和气体温度场等几个方面,建立了模型中不同变量之间的数学关系。
其次,本文着重研究了不同的燃烧室结构所导致的火焰传播规律的变化。
这里,本文将火焰依据火焰传播的特性分类:向上燃烧和向下燃烧。
两类火焰均受到结构形状和温度分布的影响,本文从数据分析和模拟结果得出结论,即不同结构形状会引起火焰传播规律的显著变化。
最后,本文研究了风场对层流扩散火焰的影响,并对各种影响因素进行了综合分析。
结果表明,风场的存在会对火焰扩展的规律产生一定的影响,但是这种影响不致使火焰发生显著的变化。
综上所述,本文提出了一种新的层流扩散火焰面建库模型,并从不同角度对其进行了研究。
该模型能够较为准确地表征火焰扩展的规律,并为进一步研究火力发电厂火焰传播和控制奠定了坚实的基础。