0 引 言

近年来，随着“西气东输”工程的实施和推进，以天然气为主要燃料的民用燃气灶发展迅速。目前，市场上民用燃气灶主要以大气式燃烧和部分预混燃烧为主[1]。由于燃烧不完全，此类灶具在使用时形成局部高温区，热效率相对较低、排烟中NOx等含量较高。针对燃气灶燃烧温度分布不均、污染排放较高等不足，各类清洁灶具相继诞生，如旋流式燃气灶、红外辐射式燃气灶、集成式燃气灶等。旋流式燃气灶燃烧时，由于火焰被热空气包围很难补充二次空气，火焰温度相对较低[2]；红外辐射式燃气灶燃烧时，无需补充二次空气，火焰长度短且温度较高，但其火孔小容易堵塞，燃烧稳定性较差[3]；集成式燃气灶集吸油烟机、燃气灶、消毒柜和储藏柜于一体，既节省了厨房空间又能实现彻底排烟，但除烟同时带走许多热量，降低了燃气灶整体的热效率。多孔介质燃烧是近年来发展的一种新型燃烧技术[4]，通过向灶体中加入多孔介质以提升燃气灶的热效率，燃烧更加稳定、污染排放更低[5]；此外加入多孔介质拓宽了燃气灶负荷的调节范围[6]，满足各类烹饪需求，具有很好的发展前景。

燃烧特性研究对燃气灶发展的意义重大。N.K.Mishra等[7]研究发现多孔辐射式燃气灶相比传统燃气灶轴/径向温度分布更均匀，热效率更高。V.K.Pantangi等[8]通过实验分析了多孔辐射燃气灶(PRB)在不同当量比和热负荷下的热效率，并发现反应区在较高热负荷下会逐渐向下游移动。国内对燃气灶燃烧特性研究起步较晚，陈冬林等[9]通过实验发现燃气与空气横向混合燃烧可使多孔陶瓷燃气灶燃烧更稳定，温度分布更均匀，热效率也更高，并测得该燃气灶平均热效率为47%～60%。谢泓[10]发现火焰向内喷射燃烧使热量更好地集中于锅底，增强锅底与高温烟气间的热交换，热效率得到极大提升。

通过一次次地迭代和交付，项目进入了一个等节奏的开发节奏。这时候，团队成员可以正确估算自己的合理计划，开始避免初期迭代中出现的武断地、不切实际的冲刺目标。同时为了保持敏捷型团队的工作强度波动，需要视情况派发或减去并行项目的兼职任务。

上述研究工作主要集中在燃气灶热效率和温度分布等方面，对于燃气灶在启动过程中的着火稳定性研究相对较少，而着火稳定性是衡量燃气灶性能的一个重要指标。为此，本文在上述研究基础上，对多引射旋转预混多孔介质燃气灶的部分燃烧特性展开了研究，主要研究其着火稳定性，并分析了热功率、空气量(风量)和喷嘴直径对这类燃气灶着火稳定性影响的规律。

1 实验平台及介绍

1.1 实验系统与装置

  

1-热电偶测温仪；2-K型热电偶；3-多孔介质；4-保温棉；5-燃气灶体；6-引射器；7-质量流量计；8-流量显示仪；9-调节阀；10-减压阀；11-甲烷储气瓶；12-红外热像仪；13-计算机；14-烟气分析仪。图1 多引射旋转预混多孔介质燃气灶系统

实验采用自行搭建的多引射旋转预混多孔介质燃气灶系统，系统各部分如图1所示。

实验前需预热质量流量计，预热时间约为15 min。预热完毕后，对热电偶测温仪、红外热像仪进行参数设置，其中热电偶测温仪需配置测温通道信息，红外热像仪测温范围设置为20～2 000℃，此外两种仪器数据采集频率均设为5 s/次。接着开启甲烷储气瓶调节阀，缓慢调节减压阀保持出气压力为0.1 MPa，待甲烷平稳进入灶体后开始点火，最后同步启动热电偶测温仪和红外热像仪进行测量，记录实验数据，本实验开展的环境温度为常温25 ℃。

1.2 实验流程与方法

  

图2 燃气灶表面温度测点分布

该系统由多孔燃气灶体、供气模块和控制监测模块组成。其中燃气灶体由预混室、蜂窝Al2O3和SiC双层泡沫陶瓷燃烧室构成。借鉴大型煤粉锅炉切圆燃烧的方式，在灶体周围合理布置3个文丘里管，可在灶体内形成切圆混合流场。借助燃气喷射时具有的动能不断卷吸引射器周围的空气，燃气与空气在预混室内充分混合，最后旋转上升进入燃烧室内燃烧。供气模块包括甲烷储气瓶、燃气减压阀和调节阀3部分，甲烷气体依次通过燃气减压阀和调节阀，最后进入燃气灶体内部。控制监测模块包括质量流量计与流量显示仪、K型热电偶测温仪、FLIR非冷却式红外热像仪。实验中，燃气流量由质量流量计控制，并通过流量显示仪来调节和显示流量；热电偶将测温端的直流电压信号通过计算机转化为数字信号，红外热像仪通过接收燃气灶表面热辐射来监测灶体表面的温度变化。

热电偶测温属于直接测量，布置于多孔介质表面的热电偶会影响燃气灶本身的气流场及温度场[11]；红外热像仪测温属于间接测量，其通过吸收待测物体表面的热辐射测量温度[12]，不会影响到灶具本身的气流场和温度场。因此实验同时采用两种方式进行测温，并利用热电偶测温仪对红外热像仪所测温度进行校核。

在多孔介质表面同一高度处选取3行3列共9个温度测点，相邻两测点间距为50 mm，测点分布如图2所示。

为便于比较热电偶测温仪和红外热像仪的测温差异，利用Al2O3粘合剂将热电偶测温端固定于多孔介质表面，此时热电偶测温仪测量该处多孔介质的固相温度。红外热像仪所测温度需通过软件FLIR Research IR进行监测分析。引入相对温度误差δ来衡量两种仪器的测温差异，

 

(1)

实验中热功率通过甲烷燃气热值、燃气流量算得，表达式为

一是要注重平等性。这里的平等性有两个方面的含义：首先，思想教育工作应着眼于推进教育者自身思想上的进步，以此启发受教育者的思维，打牢思想政治工作的理论根基。这就要求思想政治工作者必须加强学习，不断充实提高自己，成为为职工群众解惑释疑的思想引导者。其次，要尊重他人的人格和自尊，努力建立平等和谐的气氛。实践表明，只有以平等的心态与群众并肩探索真理，共同接近真理，缩短教育者与被教育者之间的距离，才能从思想上和感情上与教育对象产生共鸣，达到事半功倍的效果。在具体的教育工作中，要立足于平等沟通，注重双向交流，以朋友之间的谈心、唠家常等方式逐渐引入正题，力戒上下级式的训话方式，从而达到较好的教育引导效果。

式中，T1，T2分别表示热电偶测温仪和红外热像仪在测量点的温度。若它们测得同一点温度的相对误差在2%以内，则认为测温差异较小。

 

(2)

式中，P，c，Q分别表示燃气灶热功率、甲烷气体热值和燃气流量。实验选取的热功率分别为2.88 kW，3.17 kW，3.25 kW，3.43 kW和3.63 kW，对应的燃气流量分别为4.57 L/min，5.03 L/min，5.15 L/min，5.44 L/min和5.72 L/min，甲烷热值取为平均热值37.85 MJ/m3。

  

图3 校核测点温度随时间的变化

1.3 温度校核

选取测点C2，C3，C5，C8和C9作为温度校核对象，热电偶测温仪和红外热像仪测温对比如图3所示。

燃油热值与生物燃料中的氧含量具有线性关系，随着含氧量的增加，热值下降。十六烷值（CN值）是燃料自燃能力的无量纲指标，和燃油的着火延迟相关。高 CN值燃油在和空气按比例充分混合前发生燃烧，导致不完全燃烧比例增加和碳烟排放量升高；CN值太低，发动机可能发生失火、温度过高、暖机时间过长、不完全燃烧等现象。生物燃料一般具有较高的CN值，且随着碳链长度的增加而增大，从C10:0增加到C18:0，CN值升高将近一倍，不饱和度的增加会降低燃料的CN值。粘度和表面张力也是燃油的关键参数，对燃油喷射的初次和二次雾化有着重要影响，也影响到燃油颗粒直径和喷射距离[12]。

2 实验结果与分析

2.1 风门开度对燃气灶表面着火稳定影响

  

图4 不同风门开度下，燃气灶表面平均温度稳定所需时间对比

风门开度θ和热功率P保持固定，不同喷嘴直径下，燃气灶表面着火平均温度稳定时间对比如图5所示。

如果她孕前体重为50千克，BMI为18.4，建议孕期增重12.5～18千克。她可以用72-50=22（千克），即孕期增重22千克，但这是理论上的数值，基于不超过18千克的最高限，如果她年龄超过24岁的话建议孕期增重16千克，即66千克是她的分娩时的建议体重。

由图4可知，当热功率为3.63 kW，喷嘴直径为0.6 mm，风门开度分别为25%，37%，50%，62%和75%时，燃气灶表面平均温度稳定时间分别为240 s，225 s，200 s，290 s和360 s，风门开度递增时，燃气灶表面平均温度稳定所需时间先减小后增加。造成上述现象是因为风门开度从25%增大到50%时，单位时间内燃气灶卷吸空气量增加，燃气得到充足的空气进行预混，燃烧更加充分，多孔介质整体温度得到提高；同时借助多孔介质良好的蓄热能力预热新鲜燃气，促使燃气快速达到着火温度，缩短了燃气灶稳定着火所需时间。而风门开度继续增大到75%时，单位时间内燃气灶卷吸空气量过多，空气对流作用过大，部分热量随空气流动不断耗散，整个多孔介质表面温度下降，新鲜燃气预热变缓，导致燃气灶稳定着火所需时间增加。

通过风门开度对燃气灶表面着火稳定影响的研究，可以看出：热功率、喷嘴直径一定时，相比于25%，37%，62%和75%风门开度，50%风门开度能缩短燃气灶稳定着火所需时间，因此，本实验对50%风门开度下，燃气灶着火温度的稳定性展开了研究。

由图3可知，对于所有温度测点，热电偶测温仪与红外热像仪测温结果均非常接近。校核结果表明，红外热像仪所测温度可信度较高，用红外热像仪替代热电偶测温仪进行测温的想法可行。

  

图5 不同喷嘴直径下，燃气灶表面平均温度稳定所需时间对比

2.2 喷嘴直径对燃气灶表面着火稳定影响

热功率P和喷嘴直径d保持固定，不同风门开度下燃气灶表面着火平均温度稳定时间对比如图4所示。

由图5可知，风门开度为50%，热功率为3.43 kW时，燃气灶表面平均温度在0.4 mm，0.6 mm和0.8 mm喷嘴直径下对应的稳定时间分别为240 s，280 s和280 s，喷嘴直径递增时，燃气灶表面平均温度稳定所需时间逐渐增加最后保持稳定。可以看出：风门开度和热功率一定时，喷嘴直径在0.4～0.6 mm范围内增大，燃气流向燃烧室速度降低，弱化了多孔介质内的对流辐射，新鲜燃气预热变缓，无法快速达到着火温度，燃气灶着火稳定时间增加；而喷嘴直径超出0.6 mm继续增大，尽管燃气流速继续降低，但此时多孔介质中的对流辐射已不再是影响燃气灶着火稳定的主要因素，因此继续增大喷嘴直径，燃气灶着火稳定时间变化并不明显。

自译已有两千多年的历史，殖民地区的双语教育，大规模的移民以及全球化的发展成为其产生的客观条件。与译他活动相比，自译因为译者在翻译研究中的特殊地位和对传统译论中“忠实”原则的挑战而成为研究的焦点。

2.3 热功率对燃气灶表面着火稳定影响

  

图6 不同热功率下，燃气灶表面平均温度稳定所需时间对比

风门开度θ和喷嘴直径d保持固定，不同热功率下，燃气灶表面着火平均温度稳定时间对比如图6所示。

由图6可知，风门开度为50%，喷嘴直径为0.6 mm时，燃气灶表面平均温度在2.88 kW，3.17 kW，3.25 kW，3.43 kW和3.63 kW热功率下对应稳定时间分别为420 s，360 s，320 s，280 s和200 s，热功率递增时，燃气灶表面平均温度稳定所需时间不断减少。可以看出：风门开度一定时，单位时间内燃气灶卷吸空气量保持不变，热功率越大单位时间内燃气产热量越大。热量通过热辐射和热交换迅速传递至整个多孔介质内部，新鲜燃气得到充分预热，能更快达到着火温度，因此燃气灶着火稳定所需时间缩短。

3 结束语

本文利用多引射旋转预混多孔介质燃气灶，对其着火稳定性进行了研究。研究发现，在相同工况参数下，增大风门开度，燃气灶表面着火稳定时间先减小后增大；增大喷嘴直径，燃气灶表面着火稳定时间逐渐增加最后趋于稳定；适当增大热功率，燃气灶表面着火稳定时间将不断减少。本文仅分析了风门开度、喷嘴直径和热功率对燃气灶着火稳定快慢的影响，下一步将在此基础上研究上述因素对燃气灶稳定着火时的温度分布影响。

准确称取0.20 g经粉碎机粉碎的长柄扁桃仁或长柄扁桃饼（含油量≥8%），置于50 mL已称重的具塞离心管中，加入10 mL石油醚（30～60 ℃沸程），超声10 min，4000 r/min离心10 min，弃去石油醚层，残渣重复提取两次。待残渣中溶剂过夜静置挥干，称重后按料液比1：200准确加入甲醇，称重，在功率为100%的超声波作用下提取30 min，冷却至室温，称重，甲醇补足损失的重量，摇匀，过滤，弃去前1 mL过滤液，收集续滤液。续滤液用20%甲醇稀释5倍，摇匀，0.22 μm微孔滤膜过滤，进样。

参考文献

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