化工学报 ›› 2020, Vol. 71 ›› Issue (3): 1398-1408.DOI: 10.11949/0438-1157.20190450
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收稿日期:
2019-05-17
修回日期:
2019-09-11
出版日期:
2020-03-05
发布日期:
2020-03-05
通讯作者:
张霖
作者简介:
蒋新生(1972—),男,博士,教授,基金资助:
Xinsheng JIANG(),Lin ZHANG(),Donghai HE,Wenchao HU,Luxing LIU,Yadong ZHAO
Received:
2019-05-17
Revised:
2019-09-11
Online:
2020-03-05
Published:
2020-03-05
Contact:
Lin ZHANG
摘要:
为研究航空煤油池火燃烧过程中热流与温度特性,搭建了油料燃烧模拟实验台架。通过分析实验图像与数据,发现航空煤油池火辐射热通量随径向距离和高度的增大逐渐减小,其中辐射热通量对高度增加更为敏感,随高度升高下降幅度更快;热辐射先于热对流达到强度最大值,随后在稳定燃烧阶段后期热对流强度存在跃升现象,强度超过热辐射强度,成为该阶段主要传热方式;航空煤油池火中心线上,下部区域火焰连续燃烧、氧气浓度低,上部区域油火卷吸空气、氧气浓度较高,是导致不同高度最高温度到达时刻不同的主要原因;对不同尺寸油池火来说,其热通量峰值随着油池尺寸增大而增大,同时方形油池热通量峰值显著高于圆形油池。
中图分类号:
蒋新生, 张霖, 何东海, 胡文超, 刘鲁兴, 赵亚东. 航空煤油不同尺寸池火热流及温度特性研究[J]. 化工学报, 2020, 71(3): 1398-1408.
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油池形状 | 直径/m | 壁高/m | 燃料种类 | 加入燃料体积/L |
---|---|---|---|---|
圆形 | 0.5 | 0.1 | 航空煤油 | 1 |
圆形 | 0.4 | 0.1 | 航空煤油 | 1 |
正方形 | 0.3 | 0.1 | 航空煤油 | 1 |
表1 油池尺寸形状及实验工况
Table 1 Working condition of combustion experiments
油池形状 | 直径/m | 壁高/m | 燃料种类 | 加入燃料体积/L |
---|---|---|---|---|
圆形 | 0.5 | 0.1 | 航空煤油 | 1 |
圆形 | 0.4 | 0.1 | 航空煤油 | 1 |
正方形 | 0.3 | 0.1 | 航空煤油 | 1 |
编号 | 高度/m | 距油池轴线水平距离/m |
---|---|---|
1# | 1.00 | 1.5D |
2# | 0.75 | 1.5D |
3# | 0.50 | 1.5D |
4# | 0.75 | 2D |
5# | 0.75 | 2D |
6# | 0.75 | 3D |
表2 热流计位置
Table 2 Position of radiation heat flowmeter
编号 | 高度/m | 距油池轴线水平距离/m |
---|---|---|
1# | 1.00 | 1.5D |
2# | 0.75 | 1.5D |
3# | 0.50 | 1.5D |
4# | 0.75 | 2D |
5# | 0.75 | 2D |
6# | 0.75 | 3D |
编号 | 高度/m |
---|---|
1# | 0.25 |
2# | 0.50 |
3# | 0.75 |
4# | 1.00 |
5# | 1.25 |
表3 热电偶位置
Table 3 Position of thermocouple
编号 | 高度/m |
---|---|
1# | 0.25 |
2# | 0.50 |
3# | 0.75 |
4# | 1.00 |
5# | 1.25 |
区域 | k | α | |
---|---|---|---|
连续区 | ≤0.08 | 6.9 | 1/2 |
间歇区 | 0.08~0.20 | 1.9 | 0 |
烟羽流区 | ≥0.20 | 1.1 | -1/3 |
表4 火焰不同区域参数取值
Table 4 Values of flame parameters in different regions
区域 | k | α | |
---|---|---|---|
连续区 | ≤0.08 | 6.9 | 1/2 |
间歇区 | 0.08~0.20 | 1.9 | 0 |
烟羽流区 | ≥0.20 | 1.1 | -1/3 |
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