发布时间 : 星期三 文章西北工业大学燃烧学思考题 Microsoft Office Word 2007 文档 (自动保存的)更新完毕开始阅读
3、与层流预混火焰相比,湍流预混火焰有什么特点? 输运能力强,湍流预混火焰的输运载体是流体微团,其能量和质量输运能力大大提高。
扩散系数,粘性系数,导热系数比层流状态大好几百倍。 火焰传播速度比层流快。
4、湍流预混火焰的传播理论都有哪些,其基本内容是什么? 表面皱折理论
湍流使层流火焰表面发生皱折。湍流火焰面的基本结构仍是层流型,湍流的脉动作用在一定空间内使火焰面表面发生弯曲,皱折乃至破裂成大小不等的团块,增大了燃烧面积,从而使火焰传播速度加快。 容积理论
(1)在湍流度较高的情况下,流体被分割成无数的流体微团 (2)不存在将未燃可燃物和已燃气体分开的火焰面
(3)在每个微团存在的时间内,微团内部的温度和浓度是均匀的,但不同微团的温度和浓度时不同的。
(4)在不同的微团内存在是快慢不同的燃烧反应,达到着火条件的微团整体燃烧,未达到着火条件的微团在脉动中被加热并着火燃烧。 (5)火焰不是连续的薄层,到处都有
(6)各微团间相互渗透混合,不时形成新的微团,进行这不同程度的容积化学反应。
5、低速下火焰温度的条件是什么?
热力条件:在火焰锥底部存在稳定,强大,连续的点火源,能持续点燃未燃混气 余弦定理:火焰前沿各处的法向火焰传播速度与可燃混气在火焰前沿法向方向的分速度相等。
6、建立回流区的方法有哪些? 钝体火焰稳定器,突扩管道
7、火焰高度与射流速度有什么关系?
在层流范围内:火焰高度随射流速度增加而增加 在过渡区内:火焰高度随射流速度增加而减少
在湍流区内:火焰高度稳定不随射流速度变化而变化
8、高速气流条件下火焰稳定的方法?
钝体火焰稳定器,引燃火焰稳定器,旋流射流稳定器,反吹射流稳定器,不对称射流稳定器。
第六章液体燃料的雾化,蒸发与燃烧 1、什么是燃油的闪点,燃点,着火点。
闪点:当明火掠过液体燃料表面,产生短暂的火花(或者闪光),此时的温度定义为闪点。
燃点:当明火掠过液体燃料表面,使油蒸汽燃烧(时间大于5s)而不熄灭,这时的温度定义为燃点。
着火点:燃油表面的油蒸汽发生自燃的最低温度。
2、什么是燃料的热值?它可分为哪两类?航空发动机中常用哪一种热值,为什么?
燃料的热值:单位质量或者单位体积燃料完全燃烧时释放的热量。 分为:高热值(HHV)低热值(LHV)
航空发动机因为排出的烟气温度比较高,所以常使用低热值。
3、燃料的蒸发性能对航空发动机燃烧室性能有哪些影响?
蒸发性能差:易低于贫油极限而熄火,特别是在低转速工况下。 蒸发性能好:燃烧完全,耗油率低,易起动
蒸发性能过好:高空低压下易形成气阻,飞机起飞时燃料猛烈燃烧,造成大量燃油损失。
4、燃料粘度对航空发动机燃烧室性能有哪些影响?
粘度越大雾化性能越差。粘度:多环环烷烃>环烷烃>芳香烃>烷烃
5、航空燃气轮机对于燃料的热值和密度有何要求,为什么?
为了减重,要有燃料的重量热值和体积热值都要大,燃料密度小。
6、We数的物理意义是什么?其特征值约为多少?
We数是作用于液滴表面的气体里和表面张力的比值。特征值是8.
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?**有粘流体Wecr?Wecr?14Oh?Wecr?14*ul ?ld?液滴破碎雾化模式:袋装破碎,表面剥离,完全破碎
7、叶柱的破碎雾化有那几种模式? 瑞利破碎(破碎发生在距离喷口很远)
第一类风生破碎模式(破碎发生在距离喷口较远) 第二类风生破碎模式(破碎发生在距离喷口较近)
雾化破碎模式(液体射流在脱离喷口时就已经发生破碎)
8、液膜的破碎雾化有哪几种模式? 边缘破碎波动破碎穿孔破碎
9、液体燃料雾化的特征参数有哪些?(6个 151页) 雾化细度 液滴尺寸分布 雾化锥角 雾化均匀度 流量密度分布 雾化射程
10、索太尔平均直径(SMD)是如何定义的?为什么燃烧学中广泛使用SMD?
假设存在一个直径相等的液滴群,其总表面积和体积与真实的液雾的总表面积和体积相同,而液滴数目可以不同。
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663则:dSMD?d??d3i2i
广泛使用SMD的原因:因为其同时考虑了总体积和总表面积的等效性。液雾总体积反应了液雾的总质量,从而反映了燃烧的发热量。液雾的总表面积反应了液雾蒸发的快慢。
11、航空发动机燃烧室中常用的燃油喷嘴有哪几种? 直射式喷嘴离心式喷嘴空气雾化喷嘴
12、试简要推导直射式喷嘴的流量公式。
13、在航空发动机燃烧室中为什么要采用双油路离心喷嘴?
发动机在各种飞行条件和工作状态下,最大和最小供油量往往相差20倍以上。供油量与压差和喷口面积成正比。但是仅仅改变供油压差无法满足要求,因此采用双油路离心喷嘴通过改变喷口面积来改变供油量。
14、蒸发管燃烧室的优缺点是什么? 优点:(1)结构简单,质量轻
(2)能与火焰筒主燃区的气流结构相匹配 (3)燃烧效率高,不冒烟 (4)火焰呈蓝色,热辐射少
(5)出口温度场较均匀且稳定,不随燃油量的多少而改变。
缺点:火焰稳定极限较窄,高压工作时,蒸发管壁有过热和烧蚀的危险。
15、试从质量守恒的角度推导高温中环境中相对静止油珠的蒸发速率?
16、试从能量守恒的角度推导高温中环境中相对静止油珠的蒸发速率?
17、试画图说明单个油滴燃烧时的组分及温度分布。
18、什么是液滴蒸发的直径平方定律?影响液滴蒸发时间的主要因素有哪些?
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影响液滴蒸发时间的主要因素有: 1、 与液滴的初始直径成正比 2、 与蒸发常数K成反比
3、 强迫对流条件下Nu*?2,k值增大,蒸发时间降低
19、影响油雾燃烧的主要因素有哪些?
(1)油滴蒸发或燃烧时,蒸发,消耗或新生成的物质会对邻近油滴附近的物质浓度分布产生影响。
(2)油滴蒸发或燃烧时,吸收或消耗的热量会对邻近油滴周围的温度分布产生影响。
第七章、主燃烧室概述
1、燃气轮机燃烧室的功能是什么? 将燃料的化学能转化为热能,是气体总焓增大,提高燃气在涡轮和尾喷管中的膨胀做功能力。
2、燃烧室基本设计特征的发展思路是什么?
4、 燃烧室由哪些部件组成?各部件的功用是什么?(8个) 燃烧室机匣:机匣与火焰筒一起,构成燃烧室二股气流通道 扩压器:减速增压
火焰筒:燃烧过程在火焰筒内部进行