§5
Download
1 / 45

燃烧过程中的质量平衡 燃烧过程中的能量平衡 燃烧室的工作过程 燃烧室特性 燃烧室的排气污染 - PowerPoint PPT Presentation


  • 70 Views
  • Uploaded on

§5 燃烧过程的计算、燃烧室工作过程的特性. 燃烧过程中的质量平衡 燃烧过程中的能量平衡 燃烧室的工作过程 燃烧室特性 燃烧室的排气污染. §5-1 燃烧过程中的质量平衡. 一、平衡方程、理论空气量及热值. 完全. 12. 32. 44. 完全. 2. 16. 18. 每公斤 C 的反应热. 每公斤 H 2 的反应热. 航空煤油的化学反应式 :. 112. 384. 航空煤油的热值:. 理论空气量的计算 :. 氧气占空气的重量百分比: 23.2%. 完全燃烧 1kg 煤油所需的理论空气量 L 0 :. 二、热离解.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 燃烧过程中的质量平衡 燃烧过程中的能量平衡 燃烧室的工作过程 燃烧室特性 燃烧室的排气污染' - rahim-pennington


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

§5 燃烧过程的计算、燃烧室工作过程的特性

  • 燃烧过程中的质量平衡

  • 燃烧过程中的能量平衡

  • 燃烧室的工作过程

  • 燃烧室特性

  • 燃烧室的排气污染


§5-1 燃烧过程中的质量平衡

一、平衡方程、理论空气量及热值

完全

12

32

44

完全

2

16

18

每公斤C的反应热

每公斤H2的反应热


航空煤油的化学反应式

112

384

航空煤油的热值:

理论空气量的计算:

氧气占空气的重量百分比:23.2%

完全燃烧1kg煤油所需的理论空气量L0:


二、热离解

1、热离解和热离解方程

2、离解的影响


§5-2 燃烧过程中的能量平衡

一、燃烧过程的能量平衡、燃烧效率

即:


空气及燃料的热焓可由

确定

燃气的热焓确定:

α>1时:

1kg燃料+αL0kg空气 (1+ αL0)kg

则燃气的总焓:

两边乘以 :


等温燃烧焓差

一般形式:

等温燃烧焓差仅与温度有关,与α无关

同样,对于T0温度的燃气总焓:


则:

代入前面的燃烧效率公式得:

因为

较小,可忽略

和H均为温度的函数,可查焓值表


发动机总体设计时,已知:

求: 或

由效率公式推得:


二、燃烧温度

近似计算公式:

影响 的因素:


精确求解用迭代法

(1)任意给出一个 ,查表得 ,代入上式求出

(2)由 查 ,由 查出

(3)将 代入上式求 ,反复迭代,直到二次温度十分接近


§5-3 燃烧室的工作过程

一、燃烧室的气流流型



1、旋流进气:占5%-10%空气量,这时α=0.3-0.5

作用:造成旋转气流,形成回流区,同时对油膜破碎雾化和掺混起作用。

2、主燃孔进气:占20%空气量,这时α=1左右

作用:向头部主燃区恰当地供入新鲜空气,以补充旋流器空气与燃油配合的不足。

3、补燃孔进气:占10%空气量

作用:补燃及掺混之间。


4、掺混段进气,占25%-30%

作用:将上游已燃高温气流掺冷、掺匀至合理温度分布

5、冷却火焰筒壁面用气,占35%

作用:隔热、吸热冷却




§5-4 燃烧室特性

一、燃烧效率特性

燃烧室的燃烧效率特性是指在一定的进口条件下,燃烧效率随余气系数α的变化关系。

1、典型的燃烧效率特性



2、燃烧效率的相似准则 —参数

基于表面燃烧理论

由实验数据总结得出:


相似准则参数

燃烧室确定后,这时

曲线反映出不同工况下的效率高低



二、火焰稳定特性 范围的极限:

指在进口气流参数一定的条件下,混气能稳定燃烧的油气范围

典型的火焰稳定特性曲线


三、燃烧室的流阻特性 范围的极限:

1、燃烧室的压力损失及表示方法

a、总压损失分为两类:

流阻损失

热阻损失

b、总压损失常用两种参数来表示:

总压恢复系数

流阻系数(阻力系数)


2 范围的极限:、燃烧室压力损失的组成

(a)扩压器中的流体损失

(b)火焰筒进气产生的损失

(b)火焰筒内的总压损失

(c)附加损失


3 范围的极限:、燃烧室的流阻特性

这两个参数与 的关系构成了燃烧室的流阻特性


燃烧室阻力特性曲线 范围的极限:


工作状态 范围的极限:

CO

可燃烃

NOx

碳粒

起飞

1

<1

25

慢车

100

10

21

§5-5 燃烧室的排气污染

一、排气污染概述

不同状态排气污染物的含量(单位:g/kg燃油)


二、排气污染生成机理及影响因素 范围的极限:

1、CO的生成

当温度高于1673K时,就会产生离解

当温度高于1000℃时,CO的消失主要为:

当温度接近500℃时,CO的消失主要为:


2 范围的极限:、未燃碳氢化合物的生成

3、 CO和未燃碳氢化合物的形成的影响因素

多种发动机在地面慢车时CO和CxHy与ηc的关系

CO和CxHy与ηc的关系


4 范围的极限:、NOX的生成

(1)、热力NO

T>1538℃时,

T>816℃时,

(2)、瞬发NO

(3)、燃料NO


影响 范围的极限:NO生成的主要因素:


起飞状态各种发动机的 范围的极限:NOX排放与综合参数的关系


5 范围的极限:、冒烟

(1)、烟形成机理

(2)、冒烟的影响因素


三、污染物排放特性 范围的极限:


四、控制污染的方法 范围的极限:

1、降低CO和CXHY

(a)控制主燃区和掺混区的油气比,及在区内滞留时间

抽取或放出在慢车时压气机流出的空气量

包括:良好的燃油喷雾


范围的极限:b)、分级供油技术


2 范围的极限:、降低NOX


2 范围的极限:、降低冒烟

  • 主燃区内良好的油气混合

  • 气动雾化喷嘴的采用可减少局部富油区,掺混均匀

  • 贫油主燃区的设计

  • 采用冒烟小的燃油


五、低污染燃烧室的设计 范围的极限:

1、分区燃烧

GE公司设计的径向双环腔燃烧室

P&W公司设计的轴向分级燃烧室


2 范围的极限:、研究中的其它燃烧室

  • 旋涡混合式燃烧室主燃区,采用旋涡混合燃烧方案

  • 可变几何燃烧室

  • 贫油预混预蒸发燃烧室

  • 催化燃烧室


ad