工业燃气烧嘴稳定燃烧理论基础

网站编辑：admin │ 发表时间：2021-09-07 │

工业燃气烧嘴需要达到稳定的燃烧效果，在制作之初要根据燃气燃烧火焰的传播特性进行设计。所谓的火焰传播稳定特性就是可燃气体在烧嘴内燃烧时先局部着火，然后引燃部分未燃的气体，并将产生的这部分热量传输到临近气体，使其继续燃烧。

想要烧嘴获得稳定的燃烧，需要了解烧嘴工作过程中的火焰燃烧传播理论。一个正在传播的火焰，实际上是化学反应波在气体中的运动。要了解这一复杂问题，需要流体力学、工程热力学、传热传质学、物理化学等方面的知识，可以说研究火焰传播是以上诸学科中有关理论的具体综合应用。

在可燃混合物中放入点火源点火时，产生局部燃烧反应而形成点源火焰。由于反应释放的热量和生成的自由基等活性中心向四周扩散传输，使紧挨着的一层未燃气体着火、燃烧，形成一层新的火焰。反应依次往外扩张，形成瞬时的球形火焰面。未燃气体与已燃气体之间的分界面即为火焰峰面，或称火焰面。

如取一根水平管子，一端封住，另一端敞开，并设有点火装置，管内充满可燃混合气。点火时，可以观察到靠近点火热源处的可燃气体先着火，形成一燃烧的火焰面。此火焰面以一定的速度向为燃方面移动，直到另一端，把全部可燃混合气烧尽。这种情况下的火焰与在静止可燃气体中向周围传播有所不同。由于管壁的摩擦和向外的热量损失，轴心线上的传播速度要比管壁处大。气体的黏性使火焰面略呈抛物线形状，而不是完全对称的火焰堆。冷热气体产生的浮力又使抛物面变形，成为向前推进的倾斜的弯曲焰面。

实际燃烧装置中，可燃混合气不是静止，而是连续流动的。若可燃混合气在一管内流动，其速度是均匀分布的，点燃后可形成一平整的火焰锋面。

平整的火焰面只能在静止气体或层流流动状态下观察到。在紊流流动时，火焰面变得混乱和曲折，形成火焰的紊流传播。层流火焰传播是火焰传播理论的基础，传播速度又是可燃混合物的基本物性，原理也较简单。