《气态燃料燃烧演示实验》实验指导书实验演示实验指导书实验演示实验指导书实验演示实

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1、BEIHANGUNIVERSITY《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)了解不同旋流和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①有很大关系，在一定①下，不同的气流速度有不同的锥角，通过测量锥角的人小，可测量火焰传播速度的人小。当气流速度小到荣值时会出现回火现象。2)一般情况下，在没有饨体的管道内，可燃混合气的点火时很困难的。但是前方来流经过火焰饨体稳定器后会形成冋流区，高温的已燃混

2、合气在冋流区的作川下，流向新鲜的可燃气，并H点燃可燃气。当减小钝体的锥介时，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，在前后压差的作川下，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J4每路可单独调节。分别见图io4.1火焰结构演示实验预混和扩散火焰：通过改变对燃混合气中空气和液化气

3、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。火焰的吹熄和冋火：通过改变可燃混合气的成分和流动速度，观察火焰吹熄和冋火。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彩响。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來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

4、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人小。观察和测量贫熄边界。方法是给定流速和张也，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也，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。接燄汛台楼饨体台图］雜台气路斗5实验准备及预习要求试验前耍求开课老师，捉前进行实验准备，使燃烧综合试验台能稳定、灵活、可靠地工作。要求学牛了解木生灯火焰形成结构和

5、火焰传播特性；航空发动机主燃烧室头部流场、浓度场的特点及冋流区形成规律；航空发动机加力燃烧室钝体后流场、浓度场的特点及冋流区形成规律；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木牛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；钝体厉冋流区形成特点和火焰稳定规律。2）要求冋答下列问题：a）利川本牛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川屮的优缺点。c）钝体和旋流器是如何稳定火焰的。d）绘制出钝体后回流区的结构图。7思考题1）利用本牛灯如何测量火焰传播速度。2）说明预混和扩散火焰在实际应川中的优

6、缺点。3）钝体和旋流器是如何稳定火焰的。