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东莞电工考证火焰的传播

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详细介绍

  

东莞电工考证火焰的传播

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    东莞电工考证学校在气缸中形成火焰核心之后,燃烧过程进行的实质就是火焰在预混合气体中的传播过程。

火焰传播速度的大小取决于预混合气体的物理化学性质、热力状态、混合气浓度和气体流动状况。其中尤以混合气浓度和气体流动状况的影响最为显著。

    混合气浓度对火焰传播速度的影响可通过实验确定。图1-15为实验所得的火焰传播速度(UT)与过量空气系数a的关系。由图可知:

    a二0.85一0.95时,火焰传播速度最大,汽油机用这种浓度混合气工作燃烧速度最快,功率也最大,故此混合比称为功率混合比。

    a=1.03一1.1时,火焰传播速度降低不多,电工培训学校又有足够氧气使燃烧完全,因此用这种浓度的混合气工作,汽油机的经济性最好,此混合比称为经济混合比。

    当a继续增大,由于火焰核心形成的时间延长,燃烧过程拖长,热效率和功率均降低。当a>1.3一1.4时,由于火焰核心难以形成,汽油机不能工作,此混合比称为着火下限。同样a <0.4 -0.5时,由于严重缺氧,也使火焰核心难以形成,此混合比称为着火上限。实际上为了保证可靠的工作,汽油机的a值应在0.6一1.2范围内,即空燃比A/F =9-18。

 应当说明,图1-15所示的混合气成分对火焰传播速度的影响,东莞电工考证是使用均质混合气在内燃机上进行试验的结果,非均质混合气的试验结果将有所不同。此外,图中所示的传播速度实际上包含了火焰核心形成速度的影响,是两者的综合反映。

 气体流动状况对火焰传播速度的影响很大。气体的流动状况可分为层流和紊流。火焰在层流中的传播速度低,在紊流中的传播速度高。

 东莞电工考证在静止的或流速很低的预混合气体中,用电火花点火形成火焰核心后,火焰向四周传播形成一个球状的火焰面(或称为火焰前锋面)。火焰面的前面是未燃的预混合气体,后面是温度很高的己燃气体,激烈的燃烧化学反应就在这薄薄的一层火焰面上进行着。火焰面的厚度只有十分之几甚至百分之几毫米,如果把火焰前锋面放大,可看出火焰的结构及其温度和混合气浓度的大致分布情况,见图1-16。

    东莞电工培训考证学校在火焰面厚度的很大一部分范围内是化学反应速度很低的预热区(以Sp表示),化学反应主要集中在厚度很窄的化学反应区(以&表示)。经过化学反应区以后,预混合气体的95%-98%完成了氧化反应。

    由于火焰面很窄,但其温度和浓度的变化却很大,因而在火焰面内出现了很大的温度梯度和浓度梯度,引起了强烈的传热和传质。层流火焰传播速度S,.很低,以汽油与空气的预混合气体为例,SL=0.4一0.5m/s。

    紊流火焰传播速度比层流的大几十倍甚至上百倍。紊流运动是有一定运动方向的涡流运动和无数小气团的无规则脉动运动所组成。这些由气体质点所组成的小气团大小不一,流动速度和方向也不相同,但宏观流动方向则是一致的。这种紊流运动使平整的火焰前锋表面严重扭曲,甚至会形成许多分隔的燃烧小区,导致火焰前锋燃烧区的厚度增加(见图1-17),火焰传播速度加快。

1-18示出紊流强度与火焰速度比的关系。紊流强度“指的是各点速度的方均根值,火焰速度比是紊流火焰传播速度与层流火焰传播速度之比。可见,加强燃烧室的紊流,尤其是微涡流运动会使火焰传播速度有效地增加,这是提高汽油机燃烧速度最重要的手段。一般来说,紊流火焰传播速度ST=20~70m/s。



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