第五章液体燃料燃烧.PDF

第五章 液体燃料燃烧 第一节 液体燃料的特性 第二节 液体燃料的雾化 第三节 液滴的蒸发 第四节 液滴燃烧 1 第一节液体燃料的特性 一、油类燃料特性 1. 石油的元素组成： 组成石油的元素主要是碳、氢、氧、氮、硫5 种，其中主要的是碳和氢2种元素，碳的含量 占84％～87％，氢的含量占11％～14％。除 了上述5种主要元素外，在石油中还发现有极 微量的金属元素和其他非金属元素。 2. 碳氢化合物和胶状沥青物质 碳氢化合物是组成石油的主要成分，主要的烃类有： • C H ，常温常压下，可以为气态（甲烷，乙烷），液 n 2n+2 烷类 态（戊烷等）和固态(十八烷)等,性能稳定,不易自燃,主要 集中在石油气体和低沸点的馏分中 • C H ，饱和脂环烃化合物，环烷烃化学性质 n 2n 环烷类 类似于开链烷烃，小环烷烃分子不稳定，是石 油的主要成分 • C H ，具有强烈的芳香味，如甲苯，但在石 芳香族 n 2n-6 油中含量较少。 3  胶状沥青物质 由大分子非烃类组成的复杂混合物，相对分子 质量较大沸点较高 ，含量可达40%-50%，一般为百 分之几。 胶状物中除，H外，还含有O，S，和N的批合物， 是高分子有机化合物，不易挥分，绝大部分都集中 在石油的残渣中。 4 3.石油的炼制 最基本的炼制方法是直接蒸馏法，利用石油中不同成 分具有不同沸点的特点，对石油进行加热蒸馏，可以把石 油分成不同沸点范围(即馏程)的蒸馏产物。每一个馏程内 的产物称为馏分，它仍然是多种烃类的混合物。石油炼制 中，各馏分的名称及温度范围大致如表5-1所列。 轻馏分 中馏分 重馏分 馏分 石油气 汽油 煤油 柴油 重瓦斯油 润滑油 渣油 温度／ ℃ 35 35-190 190-260 260-320 320-360 360-530 530 二、其它液体燃料 1.水煤浆 2.其他合成液体燃料 生物质燃料油、甲醇、乙醇、二甲醚等 油燃烧特点 雾化 受热蒸发 扩散混合 燃烧 油燃烧是一个复杂的物理化学过程，由于油沸点低 于其燃点，因此油滴总是先蒸发成气体，并以气态的 方式进行燃烧。  雾化： 燃料→细滴→油雾炬，雾滴粒径↓，表面积↑ 增加了燃料的比表面积，有利于油滴的气化过程，同 时也有利于与空气的混合，保证燃烧质量。 7 油滴的燃烧是 一种扩散燃烧 油 燃 油 蒸