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燃气燃烧的必要条件是燃气与它们燃烧所需要的氧气能够充分混合。燃气燃烧火焰的长度、宽度以及燃烧后的温度分布等特性主要取决于燃气与空气中氧气的混合程度。研究助燃空气气流的流动特性以及燃烧器的结构特性，能够改善解决燃气与空气混合的效果，进而改进燃烧、提高燃烧效率。燃烧是一个十分复杂过程，包括一系列的物理过程和化学变化，其物理特性对化学燃烧变化有着十分重要的影响。合理的空气流动和混合能够有效提高燃烧效果。在燃气工业炉中，大多数燃烧器都是燃料与空气以高速射流形式喷入燃烧区域，在射流之前燃气与空气完成交汇混合，进入炉子进行快速燃烧。常见的射流方式有自由射流，相交射流，旋转射流和同向平行流的射流。
本实验课题主要研究燃气工业炉膛的旋流燃烧，主要为盘焰和杯焰两种类型。此种旋流燃烧器，是在流体离开喷嘴前，强迫使其做旋转流动，这种流体从喷嘴喷出后，气流旋转向介质中扩散前进，旋流喷射出的流体有纵向速度、径向分速度、切向分速度。从流动特征上看，旋流兼有旋转紊流运动、自由射流及绕流运动的特点。
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