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 air fuel 《燃烧学基础》6，层流预混火焰 陈正(z@pku.edu.cn) 预混火焰与扩散火焰介绍 ■预混火焰 VYr.VYo>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
澦䏝ׁक澧 ͧࡗقஓ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ஓ䍡Љ۞ݢ䍡яঔ 䍡ݢ۞ 䍡ஓ 0 YF YO 0 YF YO 澦䏝ׁक澧 ͧࡗقஓ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ஓ䍡Љ۞ݢ䍡яঔ 䍡ஓ 䍡ٴ Bunsen 䍡 ӎ䍡تஓ 䍡ݏॡଂӃѭ 䍡ݏѭڤࣁ 䍡ݢ۞ ӎ䍡تݢ۞ Burke-Schumann 䍡 e澝䎣梂८ࢅ䃎ͣ䍡ݢ۞ڤࣁ 0 YF YO YF YO 0 nsen 䍡 ӎ䍡ت 䍡ݏଂӃѭ 䍡ݏѭڤ Y Y
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
澦䏝ׁक澧 ͧࡗقஓ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT 䍡ࡇন x (cm) -5 0 5 10 0 500 1000 1500 2000 2500 0 2E+09 4E+09 6E+09 0 0.1 0.2 0.3 0 0.01 O2 CH4 CO2 H2O OH CO NO NO OH T (K) T T Q JS-1m3 molar fraction Q 1-D premixed CH4/air (Phi=1) flame P=1atm,Tu=298K x (cm) 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 0 500 1000 1500 2000 2500 0 2E+09 4E+09 6E+09 0 0.1 0.2 0.3 0 0.01 O2 CH4 CO2 H2O OH CO OH T (K) T T Q JS-1m3 molar fraction Q 1-D premixed CH4/air (Phi=1) flame P=1atm,Tu=298K নࡇJKLRGMXGZOUT͵нב۞uૻݢܰӱ 凥՟ڀՅЉԖࡇࢍuૻבબ͵JKZUTGZOUTࡇ怭 0 2 0.3 0.01 NO molar f raction 20 25 6E+09 Q T ( JS-1m3 澦䏝ׁक澧 ͧࡗقஓ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT ࡇ怭 নࡇJKLRGMXGZOUT͵нב۞uૻݢܰӱ 凥՟ڀՅЉԖࡇࢍuૻבબ͵JKZUTGZOUTࡇ怭
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
澦䏝ׁक澧 ͧࡗقஓ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT 䍡ٴ 澦䏝ׁक澧 ͧࡗقஓ䍡 ୟࠔ I`&VQ[KJ[IT 䍡ؓऻ㓬 Stable (Le>1) Cellular flame (Le<1) k P k k D C D Le ͵ݤLewis ࡗت ࡗت ج䏣ѭ ݢ۞ঐӢ ج䏣ѭ ݢ۞ঐӢ Le>1 Le<1 Le>1