1、 烟囱材料工程 1301班 第四小组工业烟囱：家用烟囱认识烟囱： 烟囱是最古老、最重要的防污染装置之一。烟囱的发明极早。当原始人发现火时，同时发现了这样一个道理：哪里有火，哪里必有烟。最早的烟囱即是室内的通气孔。当把 “ 火 ” 带进室内做饭和取暖时烟也随之而入。这就迫使人们不得不设法在屋顶和墙壁上开些通气孔，以此来驱除屋内的烟雾。这种方法作为一种规范的人类实践活动已保留了几十万年。人类也曾花了很长的时间来改进大烟囱。罗马人在发展设计新颖的热气取暖系统时，也大大地改进了烟囱。 目前，中国最高的单筒式钢筋混凝土烟囱为 210米。最高的多筒式钢筋混凝土烟囱是秦岭电厂 212米高的四筒式烟囱。 世界
2、上已建成的高度超过 300米的烟囱达数十座，例如米切尔电站的单筒式钢筋混凝土烟囱高达 368米。烟囱的原理： 由于热气体受到外界空气浮力而向上流动产生一定的几何压头，在烟囱底部产生负压（抽力）。如抽力能克服窑炉系统的总阻力，就能使烟气从窑内不断地流至烟囱底部，通过烟囱而排入大气。烟囱的流体力学解释烟囱根部的吸力靠烟囱内热废气的浮力产生，猜想与烟囱高度有关。烟囱结构示意图如图 1所示。此问题可以用流体力学中的伯努利方程近似地去解决。首先空气和废气可看做是理想流体、不可压缩流体，质量力为重力，流动参数不随时间变化为定常流动并且是沿流线的一维流动，所以符合伯努利方程的应用条件。 首先取烟囱底部 1-
3、1截面和烟囱顶部 2-2截面作为研究对象分析， 废气从底部流向顶部的伯努利方程为： 其中， V1和 V2为烟气速度， z1和 z2为两截面高度， p1和 p2为两截面处烟气的压强， 为烟气密度。 接着研究烟囱外空气，烟囱外空气可看做静止， V=0，列出伯努利方程： 其中， p1和 p2是两处空气压强， 空 为空气密度，且由于烟气温度高，体积膨胀，空气密度大于烟气密度。 由（ 2）式减去（ 1）式得： 方程左侧为两截面处的压强差的差值即烟囱的吸力，右侧空气密度减去烟气密度大于零， V1和 V2可在不考虑烟囱及烟道尺寸变化时近似看做相等，因此可得出一个结论：烟囱的吸力大小近似正比于高度差。 提高烟囱高度可有效提高烟囱拔火力。 烟筒把烟筒内和烟筒外的气体隔离了。 烟筒外面的气体自然是空气了，温度是室温。 烟筒里面的气体是经过炉子加热的空气，温度要高得多。 温度越高，密度越小。 根据流体密度与压力公式，里面的气体柱重量形成的压力要小于外面空气重量形成的压力，也就是说，烟筒内外存在压差。这样，外面的空气在压差作用下，要进入烟筒。 由于热空气密度小，要上浮，所以外面的空气只能从烟筒下边进入，这样，就把空气从底下吸入了炉子。 所谓烟筒的抽力，就是指这个压差。显然，烟筒越长，这个压差越大。
