微重力气体扩散火焰,主要内容,火焰形状预测与实验对比,瞬态火焰特性,炭黑生成特性,总结,气体扩散火焰,正常重力下的蜡烛火焰,微重力下的蜡烛火焰,大量生成炭黑使得火焰呈炽黄色,生成的炭黑相对较少,火焰呈蓝色,实验装置,NDF-正扩散火焰,IDF-反扩散火焰,Roper 理论模型,模型假设,1、流动为稳定的轴对称层流,燃料由半径为R的圆形喷嘴喷出,在静止的、无限大的、充满氧化剂的空间里燃烧。 2、只有燃料、氧化剂和产物三种物质存在,火焰面内部只存在燃料和产物,火焰外部只存在氧化剂和产物。 3、火焰表面,燃料和氧化剂按化学当量比进行反应。化学动力学速度无限快,意味着火焰只存在于一个无限薄的薄层里;这就是通常说的“火焰面近似”(Flame-sheet approximation)。 4、物质间的扩散为遵从费克定律的简单二元扩散。 5、热扩散率和质量扩散率相等,即路易斯数(Le =/D)等于1。 6、忽略辐射换热,温度在径向上保持恒定,随轴向变化 7、只考虑径向的动量、热和物质扩散,而忽略轴向的各种扩散; 8、火焰的轴线垂直向上。,基本方程,质量守恒 轴向动量守恒 这个方程适用于整个空间,即火焰