北京大学：《燃烧学基础》课程教学资源（课件讲稿）第六章 层流预混火焰（1/4）

第6章层流预混火焰 T(K) molar fraction 6.1预混火焰与扩散火焰 2000 T 0.2 6.2缓燃波与爆震波 1500 对流 热传导 H2O 6.3一维层流预混火焰定性分析 1000 CH 0.1 6.4一维层流预混火焰详细理论分析 组分扩散 co2 500 6.5层流预混火焰速度及其测量方法 Co 0 0 6.6影响层流预混火焰速度的因素 0.9 0.95 入 x(cm) 6.7层流预混火焰详细结构 1898 6.8火焰拉伸率及其对预混火焰的影响 mC,-(A)-q@3 6.9预混火焰稳定性 m=(D,+@ 6.10预混火焰的着火与熄火 cop-p-Aexp-eop 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(cz@pku.edu.cn)3 火焰分类 预混火焰vs.非预混（扩散）火焰 ■ 层流火焰vs.湍流火焰 均相火焰vs.非均相火焰 ■ 亚音速火焰vs.超音速火焰 Gasoline Engine (Spark Ignition) 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(cz@pku.edu.cn)4

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预混火焰与扩散火焰介绍 预混火焰 扩散火焰 ./89 VY.VY>0 7yY。0 口平面火焰 口Bunsen火焰 口预混对冲火焰 口管道内传播火焰 口球形传播火焰 ■扩散火焰 7Y7。<0 口扩散对冲火焰 口Burke-Schumann火焰 口球形扩散火焰（液滴、炭颗粒） 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(z@pku.edu.cm) 6

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预混燃烧的类型 ■均质着火(homogeneous ignition,explosion):高温高压时 H2/O2混合物的着火过程，空间均匀分布，不存在燃烧波的传播。 cg24斯@) p dt ■缓燃波(deflagration):亚声速，扩散控制 ■爆轰波(detonation):超声速，激波与化学反应耦合 mCp d 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈证(@pku.edu.cn 均质着火 10日 CH, 10 CH HO. agm Pressure traneducer CH./O.IAr 025 .07 ow pressure) Time(s) d 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cn)B

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缓燃波（火焰） ■缓燃波(deflagration):亚声速，扩散控制 ■爆轰波(detonation):超声速，激波与化学反应耦合 左移火焰面 未燃预混气体 燃烧产 来流速度U 5E+0 OH H,O 0 4E+ CH 500 8808509 110519 x(cm) 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈证(z@pku.edu.cn) 0 爆轰波 ■缓燃波(deflagration):亚声速，扩散控制 ■爆轰波(detonation):超声速，激波与化学反应耦合 左移海波 未透预混气体 烧产物兼 23 PIP nduction period Chemical reactior 3 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈证(cz@pku.edu.cn)1o

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平面火焰 D-os4tmm 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cn1H 火焰稳定性 Stable(Le>1) Cellular flame (Le<1) Lewis数：Le,D.pC,D a 对流 对流 热传号 热传号 组分扩散 组分扩散 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(z@pku.edu.cm12

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平面火焰应用 Bumermm )c n 齐飞教授 陈正(z@pku.edu.cn)13 一维驻定预混火焰 Burner stabilized 1-D premixed flames Flame Hlat flame Cylindrical flame Spherical flame 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cm)14

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本生灯火焰 Nompremixed lhcrmlbtstionpoducts Air R.Bunsen (1811-1899) Fuel-air premiure 德国化学家 ariallop Air 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cm15 本生灯火焰 (pUn)u=(pUn)b Pu Un.b Un.u Pb 1.b=.nT stu=Vn.M Un.u =Vul sin a Figure 2.4.Kinematic balance for a steady oblique flame 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈证(z@pku.edu.cm)16

澦࢖䏝؅ׁक澧ͧࡗقஓ࡭䍡࢏ ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࢏䍥䍡࣏ޯ  R.Bunsen (1811-1899) ؞؅Ԗ֡ڳ 澦࢖䏝؅ׁक澧ͧࡗقஓ࡭䍡࢏ ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࢏䍥䍡࣏ޯ  1mm

不同颜色的本生灯火焰 秀 fuel rich fuel lean oereteamepetoaeanybiomegepeaios8ne8e8ngheaetahygeh 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(z@pku.edu.cn)17 开口和闭口本生灯火焰 closed closed open (a) (b) RR。 teo 油 he9aenec 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cm)18

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本生灯火焰 aTk业the premiing Bunsen burner Slot burner 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cn19 本生灯湍流火焰 xed flame mm were used for the Z-lient path The light r.The hl allf Fluid Morien i in the 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(z@pku.edu.cm)20

澦࢖䏝؅ׁक澧ͧࡗقஓ࡭䍡࢏ ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࢏䍥䍡࣏ޯ  Bunsen burner Slot burner 澦࢖䏝؅ׁक澧ͧࡗقஓ࡭䍡࢏ ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࢏䍡ࡗ䍥䅚࣏ޯ 

本生灯湍流火焰 秀 直接真 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cnm)21 预混对冲火焰 N Laser Head Premixed fuel/air CCD Canera 0 Processo 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(a@pku.edu.cm)2

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