反应面法 ■反应区被看作一个反应面(reaction sheet)) ·反应面为 口热源（释放化学反应热） 口质汇（消耗燃料和氧气） ·在s<x和x人≤L处可以忽略化学反应项 ·假设化学反应无穷快，在火焰处有：。0，Y,0,1-T, -m-, 。火焰位置x和火焰温度工待确定 -m- ■ 忽略化学反应项后的控制方程为 Y-0 d'T 4s0 (燃将学基础》7，层流扩散火焰 陈证(a@pku.edu.cm）31 反应面法 ■忽略化学反应项后的控制方程为： d'Y-0 2 d'Yo=0 dx ·根据相应的边界条件，可以解出Yns的分布为： ■0≤x<x时： x<x≤L时： 0 Y()=e1-） Y(x)=0 x-x/ Yo(x)=0 Yo(x)=YoLL-xj T)=工，+(，-I) L-x T=T+0,-T)元-x ■接下来确定火焰位置x和火焰温度T 《燃烧学基础)7，层流扩散火焰 陈正(az@pku.edu.cm)32
澦䏝ׁक澧 ͧࡗق۞ݢ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࡄڀՅ ՅڀԙऀҀ▁ЖՅڀ)reaction sheet) ՅڀН 䏣ࡼ)ଚݚԖՅڀ䏣) (ࠩո㾀ݪৃࡤ)ઔ ֧ 0x<xf ո xf <xL דՔјࣛھԖՅڀ Ҝ੦ԖՅݸڀिڼ֧u䍡ޥד ͵YO=0ͧYF=0ͧT=Tf 䍡Ѹ xf ո䍡څࡴ Tf ڬगؓ ͵सНݱӱࣩܰդڀՅԖࣛھ 0 2 2 dx d YF 0 2 2 dx d YO 0 2 2 dx d T 0 xf L T T T TL 0 YO,L YO YF,0 YF Tf F F F F x Y D t Y 2 2 O O O O x Y D t Y 2 2 P F F P C q x T t C T 2 2 ڀՅԖࣛھ 䍡ޥד ͵YO=0ͧYF 澦䏝ׁक澧 ͧࡗق۞ݢ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࡄڀՅ ͵सНݱӱࣩܰդڀՅԖࣛھ ࣩڀࣼܨߠࣙѝͧՔјӞ YF, YO, T ࣩӢ١Н͵ 0 x < xf ݿ ͵xf < x L ݿ͵ ܯЇगؓ䍡Ѹ xf ո䍡څࡴ Tf 0 2 2 dx d YF 0 2 2 dx d YO 0 2 2 dx d T ( ) (1 ) ,0 f F F x x Y x Y Y (x) 0 O f f x x T(x) T (T T ) 0 0 YF (x) 0 f f O O L L x x x Y x Y , ( ) f L f L L x L x T x T T T ( ) ( ) 0 xf L T T T TL 0 YO,L YO YF,0 YF Tf Ӟ YF, YO,TࣩӢ١ xf <x L ݿ͵ YF ( ) 0 Y (x) Y
反应面法 根据控制方程可以推出： s dx2 ·对上式在火焰面前后进行积分得： PD: =pDo dy A dT %m- 。上式被称为间跃条件 ./89 口前一个等式的物理含义：扩散进入到火焰面的燃料和 -m0-4 氧气正好满足当量比为1.0这一条件 口后一个等式的物理含义：进入火焰面的化学焓正好等 于通过热传导从火焰面传递出来的热量 燃将学基础》7，层流扩散火焰 陈正(a@pku.edu.cn)3 反应面法 。火焰面处的间跃条件： =pDo dy。 -r YEO T dx s s dx l gr dxs ■质量分数与温度的分布为： ■0≤x<x时 L时 0 ,()=ye1-x Y()=0 Yo(x)=0 x-XL Yo(x)=Yo.L-x1 T)=+,-T) T=1+,-1)-x L-x ■代入间跃条件得： pL=I-TT-工 s(L-x)4r L-xI 《燃烧学基础》7，层流扩散火焰 陈正(a@pku.edu.cnm）34
澦䏝ׁक澧 ͧࡗق۞ݢ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT 0 xf L T T T TL 0 YO,L YO YF,0 YF Tf ࡄڀՅ ܨߠܰӱݱसՔјܱӞ͵ ͵ڰӸդૡਸ਼ऴӢ䍡֧ړІت ІړवНલѝ Ӹ▁ЖॗࣂࢢࣩړլТ͵۞ݢૡҴӰ䍡ݪࣩո 㾀ࠩࢁװࠔરڡଞࠢН1.0ૠ▁ѝ դ▁ЖॗࣂࢢࣩړլТ͵ૡҴ䍡ࣩԖ䐉װࠔॗ иૹ䏣ѭجё䍡ѭӞࣩ䏣ଞ 2 2 2 2 2 2 dx d T dx q d Y s D dx d Y D F F O O F f f f f f f x F x x x O O x x F F dx dT dx q dY s D dx dY D F F F F x Y D t Y 2 2 O O O O x Y D t Y 2 2 P F F P C q x T t C T 2 2 ͵ڰӢ f f f f x F x x x O dx dT x q x f YO 澦䏝ׁक澧 ͧࡗق۞ݢ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࡄڀՅ ͵ѝલࣩד䍡 ઔଞӢݤЉࣩڅࡴӢ١Н͵ 0 x < xf ݿ ͵xf <xL ݿ͵ іҴલѝڰ: ( ) (1 ) ,0 f F F x x Y x Y Y (x) 0 O f f x x T(x) T (T T ) 0 0 YF (x) 0 f f O O L L x x x Y x Y , ( ) f L f L L x L x T x T T T ( ) ( ) f f f f f f x F x x x O O x x F F dx dT dx q dY s D dx dY D ( ) ( ) ,0 , 0 f f L f f f F O O L f F F L x T T x T T s L x q D Y x D Y 0 xf L T T T TL 0 YO,L YO YF,0 YF Tf xf <xL ݿ͵ Y ( ) F YO (x)
反应面法 ·火焰面处的间跃条件 PDo dYo =-1dr ■将分布Y(),Y。),T(x)代入间跃条件得： 四，.p0L2-0，-L x1 s(L-x)4r L-x ·上述两个方程可以确定确定火焰位置，和火焰温度T,: 是m,+0D SPDEYE 元T-工+-工=1 PDr YFaqr pDo Yo.LqF Is 《燃将学基础》7，层流扩散火焰 陈证(a@pku.edu.cm）35 反应面法 ■火焰面处的间跃条件： -pDo dyo =_A dr" ·上述两个方程可以确定确定火焰位置x和火焰温度T,: To 0 L spD,Yra+pDoYo +Do/De p0,L-=pm,→0，()=pm,0 ■扩散进入到火焰面的燃料和氧气正好满足当量比为1.0 《燃烧学基础)7，层流扩散火焰 陈正(az@pku.edu.cm)36
澦䏝ׁक澧 ͧࡗق۞ݢ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࡄڀՅ ͵ѝલࣩד䍡 ذӢ١ YF(x)ͧYO(x)ͧT(x) іҴલѝڰ: І૩ГЖݱसՔјगؓगؓ䍡Ѹ xf ո䍡څࡴ Tf ͵ ( ) ( ) ,0 , 0 f f L f f f F O O L f F F L x T T x T T s L x q D Y x D Y F F O O L O F f F F s D Y D Y D D s D Y L x / ,0 , ,0 1 / ,0 , 0 Y q s T T Y q D T T D O L F f L F F O f F 0 xf L T T T TL 0 YO,L YO YF,0 YF Tf f f f f f f x F x x x O O x x F F dx dT dx q dY s D dx dY D іҴલѝڰ: 䍡Ѹ xf ո䍡ࡴ ( 0 f f f F L Tf x Tf T0 q 澦䏝ׁक澧 ͧࡗق۞ݢ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࡄڀՅ ͵ѝલࣩד䍡 І૩ГЖݱसՔјगؓगؓ䍡Ѹ xf ո䍡څࡴ Tf ͵ F F O O L O F f F F s D Y D Y D D s D Y L x / ,0 , ,0 0 xf L T T T TL 0 YO,L YO YF,0 YF Tf f f f f f f x F x x x O O x x F F dx dT dx q dY s D dx dY D F F f O O L f s D Y L x D Y x ,0 , ( ) dx dY D dx dY s D O O F F ( ) Нࠢଞڡરࢁװࠔࠩո㾀ݪࣩૡҴӰ䍡ݢ۞ 䍡Ѹ xf ո䍡ࡴ YO L DO DF / ,