气态燃料燃烧演示实验

1、气态燃料燃烧演示实验实验指导书发动机气动实验室2006年3月气态燃料燃烧演示实验1 实验目的1）了解预混本生灯结构及火焰传播速度的测量；2）了解钝体火焰稳定器的火焰稳定性与张角的关系；3）了解不同旋流角对火焰长度和火焰稳定性的影响。2 实验内容及基本原理1）预混可燃气的火焰速度与当量比有很大关系，在一定下，不同的气流速度有不同的锥角，通过测量锥角的大小，可测量火焰传播速度的大小。当气流速度小到某值时会出现回火现象。2）一般情况下，在没有钝体的管道内，可燃混合气的点火时很困难的。但是前方来流经过火焰钝体稳定器后会形成回流区，高温的已燃混合气在回流区的作用下，流向新鲜的可燃气，并且点燃可燃气。当减

2、小钝体的锥角时，火焰的稳定性就会降低，减小到某值时就会熄火。3)气流流过旋流器后会产生旋转。气流在旋转过程中会产生离心力，从而在中心区产生负压，在前后压差的作用下，轴向方向会产生回流区。该回流区是火焰稳定的基础。3 实验使用的仪器设备及实验装置 燃烧综合试验台4 具体实验步骤 这三个实验课组合于一个实验台上，空气有高压风机提供，空气量由手动球阀调节。从分配连箱分别供给三路空气。燃料为液化气，分别为三个试验装置提供液化气，并且每路可单独调节。分别见图1。4.1火焰结构演示实验预混和扩散火焰：通过改变可燃混合气中空气和液化气的比例，观察火焰颜色，形状和长度等的变化。预混和扩散火焰：通过改变可燃混合

3、气流动的速度，观察火焰颜色，形状和长度等的变化。火焰的吹熄和回火：通过改变可燃混合气的成分和流动速度，观察火焰吹熄和回火。 单个和多个火焰：通过改变喷嘴形状，大小和数量，观察火焰结构的变化。要求：记录混合气的成分和流动速度对火焰结构的影响。加深对预混和扩散火焰，预混和扩散火焰，火焰的吹熄和回火，火焰长度和火焰传播速度的基本概念的理解。4.2旋流稳焰实验旋流稳焰实验：通过改变旋流器的角度来改变气流的旋流强度。旋流器可以从s=0变到s=1.5，即从平直流变到强直流。观察和测量贫熄边界。方法是给定流速和旋流数，逐渐减小液化气流量，直到火焰熄灭。改变流速和旋流数，可以得到不同旋流数时的贫熄边界曲线。要

4、求：加深理解旋流稳焰和强化燃烧的机理。4.3钝体稳焰实验通过改变钝体的张角，改变钝体后回流区的大小。观察和测量贫熄边界。方法是给定流速和张角，逐渐减小液化气流量，直到火焰熄灭。改变流速和张角，可以得到不同张角是贫熄边界曲线。不对称稳焰实验：通过设置钝体两边不同的张角，使气流与钝体方向不一致。观察来流方向对钝体稳焰的影响。5 实验准备及预习要求 试验前要求开课老师，提前进行实验准备，使燃烧综合试验台能稳定、灵活、可靠地工作。要求学生了解本生灯火焰形成结构和火焰传播特性；航空发动机主燃烧室头部流场、浓度场的特点及回流区形成规律；航空发动机加力燃烧室钝体后流场、浓度场的特点及回流区形成规律；了解预混火焰和扩散火焰的区别。6 实验报告内容及格式1）试验报告要求理论上阐述清楚本生灯火焰形成结构和火焰传播速度计算原理；旋流场回流区形成规律和旋流燃烧特点；钝体后回流区形成特点和火焰稳定规律。2）要求回答下列问题：a）利用本生灯如何测量火焰传播速度。b）说明预混和扩散火焰在实际应用中的优缺点。c）钝体和旋流器是如何稳定火焰的。d) 绘制出钝