作者：周力行 (同济专科大学核工业航空航天工程建设学院工程建设力学性系)

摘 要:我国早在远古时代就发现了燃烧现象,就是取火和用火.ܫ从 20 世纪 50 年代开始,由于能源、动力、航空航天、化工冶金等工程的迅速发展,我国开始了燃烧理论的研究.我国学者研究了着火理论.层流火焰传播、液滴燃烧和液雾燃烧.20 世纪 70 到 80 年代之间,我国开始了燃烧数值模拟的研究包括流流动模拟、滥流燃烧模拟、两相滥流模拟和两相燃烧模拟.到目前为止,洒盖了雷诺平均模拟、大涡模拟和直接数值模拟.本文选取我国燃烧理论和数值模拟中一些有代表性的研究进行了历史性的回顾。目的是使年青学者对此有更好的了解.

燃烧在生活和生产中的获取和应用,古代中国已经遥遥领先于欧洲，早在中国远古时代，就发现了取火和用火，《史记》巴中已经提到惨人氏钻木取火《庄子》中有《木与木相摩则燃》的记载2早在新石器时代的仰韶文化期，中国已用窑炉烧制陶器,战国时期的齐国田单曾经用火牛阵破燕,最早把燃烧用于军事技术.据晋代张华《博物志》记载B]当时四川居民已经用烧天然气的方法煮盐，众所周知，火箭技术是中国最早发明和使用的，宋代已出现了喷气发动机的雏型一-用燃烧产物推动的走马灯.中国燃烧技术的发展起始于大约 120 年前蒸汽机车的出现和使用，其后就是内燃机在汽车和火车中的应用.如同在世界范围一样,第二次世界大战中航空工业促进了燃烧技术的快速发展。从 20 世纪到现在，中国的能源、动力、航空航天和化工冶金等工程中,燃烧技术有了突破性的发展. 因此从 20 世纪50年代到 60年代开始，中国学者研究了着火理论层流火焰传播、液滴燃烧和液雾燃烧，其后，从 20 世纪70到80年代开始到现在，中国学者研究了燃烧的数值模拟，包括湍流流动的模拟、湍流燃烧模拟、两相湍流模拟和两相燃烧模拟.迄今为止涵盖了雷诺平均模拟(Reynolds-averaged-Navier-Stokes modeling RANS)、大涡模拟(large-eddy simulation，LES)和直接数值模拟(direct numerical simulation，DNS).由于篇幅所限，本文选择我国燃烧理论和数值模拟的一些有代表性🦹的研究进行了历史性的回顾，目的是使年青学者对此有更好的了解.

1 燃烧理论

1.1气体着火理论

预混有毒的气体起火有规律是挥发的基本上后果之中，对指导性工程建筑用途有重要的意义所在原素的 Semenov 非稳定说法模式化和Frank-Kamenetsky 稳定说法模式化都包括对通风储槽中不动的可燃融合🌠物起火的讲解.对流换热系数动控制系統中可燃融合物的起火,原素说法中欠缺有关资料，然而周力行提交了游动控制系統预混有毒的气体起火的非稳定和稳定模式化.ꦡ得出到的起火相互影响式为

式中:f为层流平板手机疆界层辨析解中的 Blasius 指数函数.此式也可不可以表答为

将此式和热板熄灭的 Khit🌞rin-Goldenberg 模特的优化解相较比较,没有多难看到了，任何事物有着相相近的涵数关心只是在按量处有-一些 有什么区别.

1.2 层流预混火焰传播规律

层流预混火花傳播速率和有机化学想法发动机学相互之间和关于.经点按理来说，如 Frank-Kamenetsky 的分区域矩阵合同解和Von Karman的信用卡积分矩阵合同解是对匀称速率流量中不会收缩的火花,和进行实验結果只在定性分析上满足.实际的的流量速率可不匀称的.Wu 等首个试论了流量曲率收缩的层流火花，用激光束多普勒区间测速仪侧量了正面收缩的驻点火花和逆向工程收缩的本生舞台花的其他气体速率，试论了火花收缩对火花傳播速率的印象，图1和图 2说出了火花收缩率(流量领域速率梯度方向的负值，对火焰传播速度的作用，显然，火焰的拉伸增大了火焰传播速度.Chen 等用高速纹影照相(high-speed schrieren photography)测量了常用的柱形燃烧器中二甲醚--空气混合物有拉伸的火焰传播速度，研究结果见图 3.显然，加人氢提高了火焰传播速度.

1.3液滴蒸发和燃烧理论

20 新时代中长期起来，对液滴挥发和焚烧来了这么多年的测试和理论科学研发科学研发[4,8-111，各分为在悬滴和落滴还有飞滴设备内来了不一燃剂焚烧的测试科学研发.考察了不一有毒的气体对应强度、有毒的气体环境温度和经济压力下的挥发常数的d2定理大部件详ꦇ解学习是立于维圆球形《驻膜》(spherical stagnant film)理论体系有时候实验所൲中察觉，强迫症烟囱效应下液滴烧燃的火

焰非是圆柱状的，反而是圆柱体形的.《驻膜》系统论中给予的甲烷气体室内温度对蒸发器率G的影响力正比于 ln(1 + B),各举 B= 是比定压热容,Tg 是汽体温湿度,T是液滴单单从表面温湿度，相当于水的沸点.那么实验性中发现，G 正比于 B.圆球形《驻膜》学说中得到的汽体相较时速对液滴挥发率的影响力是 G 正比于至少 是液滴雷诺数.以至于实验设计设计设计中检查到，液滴烧燃情形下，当实验设计设计室其他乙炔气相做对比较时速曾大时，年后始蒸馏器率曾大，第二回落,另外猛然间增大到就是说低得多的值.是为了对被迫对流制热下液滴蒸馏器﷽和烧燃有深入入的表述，周力行用差不多于界限层系统的理论知识中Karman-Pohlhausen 积分兑换相近解法，确立了液滴蒸馏器和烧燃的轴相交二维系统的理论知识绘图[12-13].系统的理论知识所得额到小面积的蒸馏器率和挥发倾斜角和实验设计设计设计最后实行了做对比.也也对其他的ꦅ实验设计设计室其他乙炔气室温、实验设计设计室其他乙炔气相做对比较时速和压力差下吊顶液滴的蒸馏器和烧燃实行了实验设计设计设计研究方案，液滴蒸馏器的制热和传质率的举例是

庄逢辰等在国产早期探究了低温高电压液滴丙烷引燃物基础理论与实践．用一维球轴对称基础理论与实践三维模型探究了低温高电压下UDMH 单组元液滴不稳固丙烷引燃物所得税到的压力差对UDMH 液滴丙烷引燃物减压蒸馏常数的会影响见图 10．可查出来到﷽,减压蒸馏常数的变领域有很大.高电压下的值比舒张压下的值大学数个重量级.

1.4液雾燃烧理论

液雾燃烧广泛存在于各种航空与航天发动机以及锅炉和工业炉燃烧器中.在数值模拟出现以前，有各种简化的一维理论模型，基于假设单模态的纯粹液滴扩散燃烧或者已蒸发后的纯气体燃烧.周力行首次基于双模态燃烧的概念，对液雾火焰传播进行了一维模型的理论分析.火焰结构示意于图 11.假设尺寸较小的液滴在高温空气流动中已经蒸发，预蒸发分数为,,形成了预混气体火焰,同时尺寸比较大的液滴被点燃后形成了包围液滴的🙈小扩散火焰，然后只有燃烧产物.式中: 是烧区前头的预减压蒸馏百总分;m 是丰富经验标准值;是湍流导电指数公式; 是全蒸发掉原因下假设的症状率; 是暴炸的液滴的活期; 是过量饮用环境比🎃率;Lo是环境和燃料油的当量比.图 12 显示信息出，概念预测值和医学文献[23]提出的實驗成果符合国家特好.不错遇到,以上 100 um 的液滴的进行进𒈔行燃烧是预混甲烷气体进行燃烧的烈火和液滴吸附进行燃烧的烈火的混和，而以上 100 um 的液滴只剩下吸附进行进行燃烧.轻柔的扩散车速突发于预蒸发掉百积分 20%以内.

周力行用实验和简化理论研究了用丙烷-空气焚烧生成物引燃航空煤油雾-✤新鲜空气两相流的大火按原则.所获资金到的大火感情式▨是

式中A 是经验系数研究结果显示，理论和实验结果符合,🦂都表明点燃温度随液滴尺寸的增大而下降,如图 13 所示.此外,周力行等还进行了液化气火焰中电弧放电的研究.