煤粉燃燒氣體動(dòng)力學(xué)

直流煤粉燃燒器四角布置的切圓燃燒方式，在我國(guó)的燃煤電站鍋爐中獲得廣泛的采用。這種燃燒器是由多個(gè)單噴口組合而成的，噴口之間的距離大小不等，出口射流相互影響，但也保持自身的某些特性。

鍋爐爐膛是一個(gè)相當(dāng)大的空間，燃燒器噴口面積不足爐膛截面積的1%，因此可以近似地把由燃燒器噴射到爐膛空間去的氣流視為自由射流來(lái)處理。煤粉設(shè)備有很多種，比如我們所熟知的煤粉機(jī)就是其中比較重要的一種。所謂自由射流，是指氣流射入一個(gè)相當(dāng)大的空間時(shí)，既不受固體器壁的約束，又可以自由流動(dòng)和充分?jǐn)U展，該空間充滿(mǎn)著物理性質(zhì)一定的介質(zhì)，該介質(zhì)是靜止的。如果兩種介質(zhì)的溫度相同，稱(chēng)之為等溫自由射流;如果兩種介質(zhì)的密度不同，稱(chēng)之為非定密度自由射流;如果兩種介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向相同，稱(chēng)之為同向平行射流;運(yùn)動(dòng)方向不同，稱(chēng)之為交叉射流。這些情況對(duì)射流特性均有一定的影響。

1.射流核心區(qū)和初始段

氣流以初速叫。射入靜止空間時(shí)，由于它具有一定的動(dòng)量，在出口一段距離內(nèi)維持一個(gè)速度不變的區(qū)域，稱(chēng)之為射流核心區(qū)。從噴口邊緣到核心區(qū)的終點(diǎn)，這段距離稱(chēng)為射流加艙。

2.過(guò)渡截面和射流基本段

在初始段的終點(diǎn)以后，射流軸線(xiàn)上的速度均小于初速W，它持續(xù)了一小段的距離，然后成為充分發(fā)展的湍流運(yùn)動(dòng)，這小段距離稱(chēng)為過(guò)渡段。以后的射流區(qū)稱(chēng)為主段或基本段。實(shí)際上，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在工程應(yīng)用中，往往忽略上述不太長(zhǎng)的過(guò)渡段，只認(rèn)為它是過(guò)渡截面。

3.湍流邊界區(qū)

射流以初速W。離開(kāi)噴口后，由于流體粘性作用，卷吸周?chē)橘|(zhì)，使射流的外邊界不斷增厚。外邊界叫一0和核心區(qū)邊界硼一砌。所包圍的這個(gè)區(qū)域，稱(chēng)為湍流邊界區(qū)。它的特點(diǎn)是速度梯度大，湍流強(qiáng)度大，熱質(zhì)交換和動(dòng)量交換比較強(qiáng)烈。

4.射流的極點(diǎn)和擴(kuò)張角

射流中叫一0的外邊界面延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)稱(chēng)為射流的極點(diǎn)，它位于噴管內(nèi)。它所形成的射流錐所包含的角稱(chēng)為射流的擴(kuò)張角。自由射流擴(kuò)張角口≈28。

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