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煤粉应用之钝体尾迹液体燃料的燃烧过程

时间:2014-05-27 10:38:33

作者:世邦机器

钝体尾迹液体燃料的燃烧过程

液体燃料的燃烧稳定问题属于两相火焰的稳定问题,它和均相混气的火焰稳定问题有较大的差别。

钝体表面液雾的沉积及火焰稳定机理

和均匀混气不同的是,液雾本身是颗粒状的,而且有粘性。当它以某个速度喷出并绕流钝体时,有一部分燃油要撞击在钝体表面并形成液体燃料膜。这层液膜一方面受周围气流的作用,使得油膜尽量贴紧钝体表面;另一方面又受来自钝体下游的已燃气体回流旋涡的作用,即力图阻止油膜“下滑”或脱离钝体。

如果钝体周围的热平衡受沉积在钝体表面的液体燃料量的影响,或者部分液体膜不能蒸发,于是在钝体表面形成一个壳层。煤粉制备需要一套很严密的煤粉制备系统。当喷射的燃料量增大时,液体燃料壳层就越来越厚,直到液体燃料由于缺乏需要的热量而不再蒸发,使火焰熄灭。因为在钝体尾迹火焰中,燃料蒸气太少,燃烧就不稳定;燃料颗粒太多,实际上导致形成贫混合气,这就是当可燃混合物达到富限时,而火焰仍然不稳定甚至熄灭的可能原因。

另一个相反的情况是,当喷射燃料量减少时,钝体表面上的燃料壳层减薄,钝体壁的温度上升,气流中燃料蒸气增加,即回流区中的燃料混合气变富,火焰就比较稳定。如果钝体表面温度过高,燃料膜被蒸发完,或钝体表面变干,可燃混合气就变得太贫,也会使火焰熄灭。

由此可见,燃料油在钝体表面聚集的多少,对火焰的稳定性有很大的影响。而油膜的蒸发则取决于钝体表面温度,以及回流区的燃气向钝体的传热和钝体向油膜的传热,还有其他因素。

钝体的形式对液体燃料火焰的稳定也有较大的影响。雾化的燃油颗粒喷射出来以后,其中一部分撞击在V形表面上,在气流的挤压和回流区反向热烟气流的阻滞作用下,聚集了一层油膜,在正常情况下,回流区的热量通过钝体(据澳门威斯人7026com测定钝体表面温度约400℃左右)传给油膜,使其蒸发后进入回流区和火焰区,使液体燃料的燃烧得以稳定。

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