操作条件对轻油燃烧机火焰形态影响规律研究

摘要

轻油燃烧机喷雾燃烧是一个复杂的液滴群燃烧过程，具有雾化场和旋流空气场的混合特征，影响其火焰形态的因素众多，其中，操作条件的改变对火焰形态的影响最为显著。论文通过理论分析和实验研究，探讨操作条件对压力旋流雾化同轴配风轻油燃烧机火焰形态的影响规律，以期得到不同操作条件下的火焰形态参数。课题研究对同类燃烧机生产过程中的喷雾实验预测火焰、在不同环境下轻油燃烧机的使用以及对不同炉灶结构的火焰形态适配调节具有重要工程应用价值。 论文首先在分析总结相关燃烧理论和现有研究成果的基础上，实验研究了控制部件系数与操作参数之间的变化规律并拟合得到风门挡板系数与风量、燃烧筒刻度与一次风率、油压表数值与油量之间的函数关系。以此为基础研究了燃烧机出口处粒径与风量、一次风率、油量之间的关系并得出拟合关系式。 其次，采用正交试验设计，实验分析了风量、一次风率、油量对火焰形态的影响程度。单一变量实验探讨了风量、一次风率、油量分别对火焰长度、火焰直径的影响规律；在综合考虑雾化粒径对火焰形态的影响以及函数变量无量纲化的基础上，将雾化粒径纳入火焰形态影响因素，修正得到两个新变量：火焰相对长度、火焰相对直径，用以关联雾化场与火焰形态之间的关系。 最后，利用1stOp1.5PRO数据分析软件综合分析火焰形态实验数据，拟合得到火焰相对长度、火焰相对直径分别与风油质量比、一次风率之间的函数关系，并编制出基于操作条件的火焰形态预测软件。

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