垂直燃料板之燃燒

Abstract

本文是用理論方式, 來描述沿著有限垂直燃料平板的擴散火燄燃燒, 在氣相中的處理 方式分為兩區: (1) 即火燄穩定區, 包括上游火燄的啟始和燃料解離區, 此範圍我們 用橢圓型式的統御方程式。(2) 為火燄柱區, 包含燃燒燄柱和熱燄柱, 這部分我們用 似邊界層型式之統御方程式。其統御方程式: 包括有連續, 動量, 能量和各物質質量 分數的之守□方程式。其燃燒的模式是採用兩步化學反應及二階有限速率的動力來描 述: 在第一步反應是燃料氧化成一氧化碳和水蒸汽; 第二步反應是一氧化碳氧化成二 氧化碳。 我們發現, 火燄前端是懸浮在燃料板上端, 此呈現預混火燄的性質, 而下游呈擴散火 燄之性質; 在火燄柱區, 火燄的尾端在氣相中呈現熄滅之現象。由於在燃料板後面的 平板沒有燃料蒸發現象, 火燄柱在剛開始時會向垂直平板上靠近, 再來由於邊界層的 厚度增加而遠離垂直平板。文中用圖表來描緩速度、溫度和各物質質量濃度的曲線圖 。並發現燃燒燄柱的尾端約在 X/L=4.5的地方, 同時這也是熱燄柱開始的地方。最後 , 我們取沿著垂直板上的熱通量之數據與 Ahmad與 Faeth所作的實驗數據作比較, 發 現與實驗相當吻合, 其是在熱燄柱區上。