7.4 热气体的流动 炉内气体流动的特征： （ 1 ）炉内气体为热气体。 （ 2 ）受大气浮力影响。
1 热气体的压头 单流体伯努利方程式 J/m 3 或 Pa 单位体积流体 静压能 位能 动能 静压 位压 动压 热气体 相对值 静压头 位压头 动压头 容器内单位体积热气体所具有的能量与外界单 位体积大气所具有的能量之差。以 h 表示，单位 J/m 3 或 Pa 。 压头： 热气体的流动规律
1 ）热气体的位压头 h g 定义： 单位体积热气体所具有的位能与外界同一平面上 单位体积大气所具有的位能之差。 定义式： 变化规律： 位能 上方气体 > 下方气体 位压头 上方气体 < 下方气体 热气体的流动规律 基准面取在上方
2 ）热气体的静压头 h s 定义： 定义式： 变化规律： 单位体积热气体所具有的静压能与外界同一 平面上单位体积大气所具有的静压能之差。 静压能 上方气体 < 下方气体 静压头 上方气体 > 下方气体 热气体的流动规律
3 ）热气体的动压头 h d 定义： 定义式： 单位体积热气体所具有的动能与外界单位体积 大气所具有的动能之差。 热气体的流动规律
2 热气体静力平衡方程 1-1 面上的表压力： 2-2 面上的表压力： 热气体的流动规律
3 热气体管流伯努利方程 双流体伯努利方程式 热气体的流动规律
位压头 动压头压头损失静压头 压头转换关系？ 物理意义：能量守恒的体现 热气体的流动规律
4 热气体管流阻力损失计算 N/m 2 （ 1 ）摩擦阻力损失 h f （ 2 ）局部阻力损失 h r （ 3 ）热气体自上而下流动时的位压头 h g — 由下向 上的位压头 h g （ 4 ）动压头增量 k— 查表 热气体的流动规律
排烟系统：从炉尾到烟囱底部。 常用的排烟装置： 烟囱、喷射器、风机等 热气体管流伯努力方程的应用
2 H2H2 闸板 换热器 加热炉 烟囱工作原理示意图 热气体管流伯努力方程的应用
1 ．烟囱工作原理 将基准面取在上方，列 2-3 截面 两气体伯努利方程： 简化条件： 静止： 出口： 理论抽力 Pa 热气体管流伯努力方程的应用
实际抽力 能够克服烟气从炉尾到烟囱底部的总阻力损失 热气体管流伯努力方程的应用
2 ．烟囱计算 设计计算： 烟囱高度、直径 校核计算： 能否满足排烟的要求 设计计算 试算法 步骤： （ 1 ）烟囱直径计算 （ 2 ）烟囱实际抽力 h V 计算 （ 3 ）烟囱动压头增量 Δh d 计算 （ 4 ）烟囱内阻损 计算 （ 5 ）空气及烟气密度计算 （ 6 ）烟囱高度计算 热气体管流伯努力方程的应用
（ 1 ）烟囱直径计算 出口直径 m v 03 — 规定出口速度， 2 ～ 4 m/s 过小，直径 ，倒风现象。 过大，直径 ，阻力损失 ； 底部直径 m/s 热气体管流伯努力方程的应用
（ 2 ）烟囱实际抽力 h V 计算 （ 3 ）烟囱动压头增量 Δh d 计算 底部温度 t 2 已知，出口温度 α— 烟囱每米温降， 1~2 ℃ /m — 假设烟囱高度 热气体管流伯努力方程的应用
（ 4 ）烟囱内阻损 计算 ξ— 砖砌烟囱取 0.05~0.06 t cp — 烟囱内烟气的平均温度 d cp — 烟囱的平均直径 — 烟囱内烟气的平均速度 式中 热气体管流伯努力方程的应用
（ 5 ）空气及烟气密度计算 （ 6 ）烟囱高度计算 否则重新计算直至满足要求为止。 校核计算：满足要求 热气体管流伯努力方程的应用
注意： 1 ）几个炉子合用一个烟囱，烟囱抽力 直径 总烟气量之和 2 ）燃料消耗量有变化时，按最大燃耗产生的烟气量计算。 3 ）空气密度 ， — 全年该地区最高气温计算 4 ）气压校正 P— 当地大气压 5 ）环境保护 热气体管流伯努力方程的应用
影响烟囱抽力的因素： 主要取决于 1）1） 2）2） 3 ）漏入冷空气，烟气温度 4）4） 点火初期 < 旺火期 夜间 > 白天 冬季 > 夏季 热气体管流伯努力方程的应用
小 结 一、本课的基本要求 1 ．掌握热气体静压头、位压头、动压头的概念、定义式、变化规律。 2 ．掌握热气体管流伯努利方程及应用。 3 ．掌握烟囱工作原理。 4 ．会烟囱设计计算及校核计算。 5 ．了解设计烟囱时应注意的几个问题。 二、本课的重点、难点 重点：热气体静压头、位压头、动压头的概念、定义式、变化规律。 难点：烟囱设计计算。 三、作业 习题 P
本章小结 主要内容：气体通过散料层流动的分类，气体通过固 定料层、流态化料层的流动，气动输送过程，热气体 流动。 重点：散料层特征量，埃根方程及其应用，热气体管 流伯努利方程及其应用。 难点：流化曲线，流化开始速度与流化极限速度。 基本要求：掌握埃根方程及其应用，掌握流化开始速 度与流化极限速度计算，了解气动输送过程及计算， 掌握热气体静压头、位压头、动压头的概念、定义式、 变化规律，掌握热气体管流伯努利方程及应用，会烟 囱设计计算及校核计算。