氣體噴出

氣體噴出在矽酸鹽工業生產過程中，氣體通過流動提供氧氣、進行熱量交換和輸送物料，完成生產過程中非常重要的工序。其基本原理即是流體力學。

基本介紹

• 中文名：氣體噴出
• 外文名：Gas ejection
• 現象：物理現象
• 實景：由於氣體膨脹，容器無法容納

基本介紹

在矽酸鹽窯爐系統內，氣體的流動大多是屬於不可壓縮氣體的流動，如氣體在窯爐內的水平流動、垂直流動、從孔口和爐門的流出或吸入等均是不可壓縮氣體的流動。

氣體噴出

氣體流動

氣體噴出在矽酸鹽工業窯爐系統中，除了上述的不可壓縮氣體通過窯爐孔口和爐門流出外，還有可壓縮氣體通過孔嘴的流出，如:高、中壓噴射器中的噴嘴，袋式收塵器中的反吹噴嘴，高壓霧化油噴嘴等，都是氣體在壓強高達幾個大氣壓的條件下噴出的，氣體噴出的速度可達到音速或超音速。由於氣體噴出時的壓強變化較大(當超過20%時)，氣體的密度將發生顯著的變化，這種高壓氣體的流出稱為可壓縮氣體的流出。可壓縮氣體與不可壓縮氣體的流動規律是不同的。

氣體噴出

氣體的音速

音速是聲波在介質中的傳播速度，也就是弱擾動波在氣體介質中的傳播速度。當氣體介質中某一點出現微弱振動時，振源便對其周圍氣體介質產生壓縮作用，並以平面波的形式依次傳遞下去而形成聲波，聲波的傳播速度即為音速。

噴出方法

噴嘴是能使通過它的氣流流速增大的管段。可壓縮氣體通過噴嘴的流出，如高、低壓噴射器中的噴嘴，袋式收塵器中的反吹噴嘴，高壓霧化油噴嘴等，都是氣體在壓強高達幾個大氣壓的條件下噴出的，氣體噴出的速度可達到音速或超音速。由於氣體噴出時的壓強變化較大，氣體的密度將發生顯著的變化，這種高壓氣體的流動規律與不可壓縮氣體的流動規律是不同的。

氣體射流

氣體射流在矽酸鹽窯爐中經常會遇到氣流經管嘴噴射到空間中去，由於氣流脫離了原來限制它流動的管道，不再受固體壁面的限制，而在空間繼續擴散流動，這種氣體的流動叫射流。如：噴射到窯內的可燃氣體、煙囪冒出的煙氣等都屬於射流現象。氣體在管內流動時，與固體壁面相接觸，要受到固體壁面的影響；而氣體射流，脫離了管口，不受管壁的影響和限制，它與周圍氣體接觸和混合。因此射流與管流不同，它們有著不同的流動規律。

氣體噴出

在使用噴射燃燒器的窯爐內，氣體的流動與噴出的射流有很大關係，研究射流流動的規律是分析這類火焰窯爐內氣體流動的基礎。另外，在噴射燃燒器內，兩股氣流的混合過程是決定燃燒過程性質的一個十分重要的因素，研究兩股氣流的混合規律，對於探討燃燒理論，改進燃燒器和提高燃燒效率是重要的。

（1）射流的分類

根據射流氣體的溫度是否與周圍氣體溫度相同，可將射流分為等溫射流和溫差射流；根據射流氣體的濃度(密度)是否與周圍氣體濃度相同，可將射流分為等濃度射流和濃差射流；根據射流空間的固體邊界對射流有沒有限制作用，可將射流分為無限空間射流和有限空間射流。無限空間射流中，氣體射流所射人的空間有足夠大，射流在完全沒有限制的情況下處在自由擴張狀態，故又稱為自由射流。有限空間射流，又稱受限射流。

（2）流動狀態

射流有層流和湍流兩種流動狀態。當管嘴直徑較小，噴出氣體量也較小時，在管嘴出口處形成層流射流。當管嘴直徑較大，噴出氣流速度較大時，在管嘴出口處形成湍流射流。工業上遇到的射流大多是湍流射流，因為在窯爐上使用的燃燒器其直徑和氣流速度都較大。