不同几何形状燃烧器的火焰长度
一组对比图让你看清圆孔、缝槽、锥面喷嘴的火焰长度差异
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不同几何形状燃烧器的火焰长度
一组对比图让你看清圆孔、缝槽、锥面喷嘴的火焰长度差异
什么是非预混火焰
上一页我们看到圆孔、缝槽、多孔烧嘴的火焰长度差别很大。差别从哪来？答案藏在『燃料和空气是怎么碰面的』这个问题里——这就是非预混火焰。
烛芯蒸发的石蜡蒸气向外扩散，空气中的氧气向内扩散，二者在火焰薄层相遇燃烧
燃烧器几何形状分类
从喷口形状出发，把两类燃烧器的结构差异铺开。
圆口燃烧器的流场特征
上一页按出口形状把燃烧器分了类。圆口最常见，它喷出的气流有什么特征？为什么火焰能稳稳地悬浮在那里？
水柱中心「实心」段对应射流核心；火焰锚定位置 = 水柱刚开始散开的那一段
圆口燃烧器火焰长度推导
从质量守恒出发，五步推导出圆口燃烧器的火焰长度。
圆口火焰长度与喷口直径的关系
沿箭头从左读到右：直径 d 如何一步步决定火焰长度 L，虚线分支标注适用边界。
槽型口燃烧器的流场特征
上一页圆口射流，气流从一个点向四周三维铺开。现在把圆口「拉长」成一条窄缝——气流只在垂直缝长的方向展开，沿缝长方向几乎不变。这就是槽型口燃烧器，形成的火焰近似一张平面。
圆口是「点」喷，槽口像「线」喷——水只往两侧铺，不往前后散
槽型口燃烧器火焰长度推导
从二维槽口的质量守恒出发，把上一页的流场特征变成可计算的火焰长度公式。
槽型口火焰长度与槽宽的关系
左右两条推导链：左为槽型口，右为圆口对比；最终汇于结论节点。
圆口 vs 槽型口火焰长度
圆口与槽型口同为非预混射流火焰，长度都 ∝ 特征尺寸——但 '3D' 与 '准 2D' 流场真能用同一公式套？
- 流场为三维轴对称射流
- L_f ≈ K·d，K 视燃料/工况而定
- 空气从喷口全周向卷吸
- 火焰呈圆锥状
- 流场为准二维平面射流
- L_f ≈ K·W，K 与圆口接近
- 空气主要从两条长边卷吸
- 火焰呈长条片状
几何形状与火焰长度的关系图
从喷口尺寸出发，按几何形状分支，分别给出火焰长度关系，最后汇聚对比。
燃料流量对火焰长度的影响
前面所有推导都把流量当作给定参数。现在把它当作变量：保持喷口尺寸不变，燃料流量翻一倍，火焰会怎样？答案是被「拉长」。
都是推力大于扩散阻力时，流体要跑更远才被消耗
喷口尺寸对火焰长度的影响
前面讲了流量如何拉长火焰。但反过来：把喷口直径从 5mm 换到 50mm，火焰也会拉长——这次不是流量，而是几何相似律在起作用：流场形态完全没变，只是等比放大。
1 寸照与巨幅海报构图一致——只是等比例尺，喷口尺寸变了流场结构形态不变
火焰长度的综合影响因素
火焰长度不是单一因素决定的，四个维度共同作用。
例子一：圆口燃烧器应用
上一页我们得到了圆口火焰长度 L 与喷口直径 d 的线性关系。现在用一个真实工程案例——家用燃气灶的圆形火盖——把这套公式落到具体数字上。
烛芯越粗火焰越高——直径决定高度，关系相同
例子二：槽型口燃烧器应用
典型槽型口燃烧器的火焰长度实例
本节要点回顾
- ✓圆口：L ∝ d，轴对称混合，长度与直径线性相关
- ✓槽口：L ∝ √b，平面混合，长度增长随槽宽变缓
- ✓根因在混合维数：三维与二维的速度衰减规律不同
- ✓适用前提：高 Re 湍流扩散火焰，层流区标度律失效
- ✓工程含义：放大开口时，圆口火焰变长快于槽口
核心概念自测
圆口燃烧器火焰长度 L∝d，槽型口 L∝√W，根本物理原因是？
课后思考
先自己想再看参考答案，三个问题从回顾到迁移层层递进。
参考答案两者都来自燃料与空气的卷吸平衡，但流场维度不同：圆口三维径向扩散，槽型二维平面扩散，卷吸速率差异决定系数不同。
参考答案矩形口的卷吸介于二维与三维之间。长宽比越大越接近槽型，越接近正方形越接近圆口，系数随之连续过渡。
参考答案不再适用。推导基于层流扩散火焰假设，临吹熄时浮力主导、流场转为湍流甚至回流，公式失效。