火焰特征综合教学实验台的研制

发布时间：2021-06-06 22:05

　　燃烧学课程是热能动力工程专业核心课程之一,实验教学是辅助学生对燃烧理论的理解和解决工程实际问题方法掌握的重要手段,是该门课程的重要组成部分。根据气体燃料燃烧火焰形成、传播及稳定的基本原理设计研制了火焰特征综合教学实验台。该实验台可进行气体燃料燃烧火焰结构实验、火焰温度分布测定实验、火焰分离、本生灯火焰传播极限测定以及管内火焰传播速度测定等多个实验。通过开设这些实验可加强学生对火焰形成、火焰稳定、火焰传播等理论的进一步理解。 

【文章来源】：实验室科学. 2020,23(02)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

火焰特征综合教学实验装置图

实验装置可通过安装本生灯火焰测试模块进行不同情况下火焰现象实验。可调节燃气和空气的比例,使得燃气与空气充分混合后在喷口处形成稳定的正锥型层流火焰,当α>1时(α为过量空气系数),内锥为蓝色预混火焰,外锥为紫红色火焰;当α<1时,内锥仍为蓝色的预混火焰,而外锥则变为黄色的扩散火焰,如图2所示。本生灯火焰传播速度测定法就是通过测量内锥的层流预混火焰锥来测定层流火焰传播速度u0。稳定的火焰面上内锥表面各点处,混合气流的法向分速度与未燃混合气流的运动速度即法向火焰传播速度相平衡,这样才能保持燃烧前沿面在法线方向上的燃烧速度。因此,可通过测量内锥的层流预混火焰锥来测定层流预混火焰传播速度。实验装置设计有带测量尺子的火焰高度测量架,学生可移动测量架对火焰内锥高度进行测量,由氧气和空气的供给系统的转子流量计处可获取混气流量和配比,进而实现本生灯法测定层流火焰传播速度[13]。式中:us-混合气的流速,m/s;

图3给出了常温常压下丙烷火焰传播速度。从图中可以看出可燃混气的组成对火焰传播速度有很大的影响,在空气体积比小于30%时,可燃混气火焰传播速度随着空气体积分数的增加而增加;在空气体积比大于30%时,则随空气体积分数的增加而下降。在空气体积分数为30%时,丙烷火焰传播速度达到最大u0=0.95m/s。4 不同燃气比下火焰温度、高度及结构测定原理及过程

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3215226