1、氣態燃料燃燒演示實驗實驗指導書發動機氣動實驗室2006年3月氣態燃料燃燒演示實驗1 實驗目的1）了解預混本生燈結構及火焰傳播速度的測量；2）了解鈍體火焰穩定器的火焰穩定性與張角的關系；3）了解不同旋流角對火焰長度和火焰穩定性的影響。2 實驗內容及基本原理1）預混可燃氣的火焰速度與當量比有很大關系，在一定下，不同的氣流速度有不同的錐角，通過測量錐角的大小，可測量火焰傳播速度的大小。當氣流速度小到某值時會出現回火現象。2）一般情況下，在沒有鈍體的管道內，可燃混合氣的點火時很困難的。但是前方來流經過火焰鈍體穩定器后會形成回流區，高溫的已燃混合氣在回流區的作用下，流向新鮮的可燃氣，并且點燃可燃氣。當減

2、小鈍體的錐角時，火焰的穩定性就會降低，減小到某值時就會熄火。3)氣流流過旋流器后會產生旋轉。氣流在旋轉過程中會產生離心力，從而在中心區產生負壓，在前后壓差的作用下，軸向方向會產生回流區。該回流區是火焰穩定的基礎。3 實驗使用的儀器設備及實驗裝置 燃燒綜合試驗臺4 具體實驗步驟 這三個實驗課組合于一個實驗臺上，空氣有高壓風機提供，空氣量由手動球閥調節。從分配連箱分別供給三路空氣。燃料為液化氣，分別為三個試驗裝置提供液化氣，并且每路可單獨調節。分別見圖1。4.1火焰結構演示實驗預混和擴散火焰：通過改變可燃混合氣中空氣和液化氣的比例，觀察火焰顏色，形狀和長度等的變化。預混和擴散火焰：通過改變可燃混合

3、氣流動的速度，觀察火焰顏色，形狀和長度等的變化?；鹧娴拇迪ê突鼗穑和ㄟ^改變可燃混合氣的成分和流動速度，觀察火焰吹熄和回火。 單個和多個火焰：通過改變噴嘴形狀，大小和數量，觀察火焰結構的變化。要求：記錄混合氣的成分和流動速度對火焰結構的影響。加深對預混和擴散火焰，預混和擴散火焰，火焰的吹熄和回火，火焰長度和火焰傳播速度的基本概念的理解。4.2旋流穩焰實驗旋流穩焰實驗：通過改變旋流器的角度來改變氣流的旋流強度。旋流器可以從s=0變到s=1.5，即從平直流變到強直流。觀察和測量貧熄邊界。方法是給定流速和旋流數，逐漸減小液化氣流量，直到火焰熄滅。改變流速和旋流數，可以得到不同旋流數時的貧熄邊界曲線。要

4、求：加深理解旋流穩焰和強化燃燒的機理。4.3鈍體穩焰實驗通過改變鈍體的張角，改變鈍體后回流區的大小。觀察和測量貧熄邊界。方法是給定流速和張角，逐漸減小液化氣流量，直到火焰熄滅。改變流速和張角，可以得到不同張角是貧熄邊界曲線。不對稱穩焰實驗：通過設置鈍體兩邊不同的張角，使氣流與鈍體方向不一致。觀察來流方向對鈍體穩焰的影響。5 實驗準備及預習要求 試驗前要求開課老師，提前進行實驗準備，使燃燒綜合試驗臺能穩定、靈活、可靠地工作。要求學生了解本生燈火焰形成結構和火焰傳播特性；航空發動機主燃燒室頭部流場、濃度場的特點及回流區形成規律；航空發動機加力燃燒室鈍體后流場、濃度場的特點及回流區形成規律；了解預混火焰和擴散火焰的區別。6 實驗報告內容及格式1）試驗報告要求理論上闡述清楚本生燈火焰形成結構和火焰傳播速度計算原理；旋流場回流區形成規律和旋流燃燒特點；鈍體后回流區形成特點和火焰穩定規律。2）要求回答下列問題：a）利用本生燈如何測量火焰傳播速度。b）說明預混和擴散火焰在實際應用中的優缺點。c）鈍體和旋流器是如何穩定火焰的。d) 繪制出鈍