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摘 要

引射器是燃气灶中的重要部件，家用燃气灶具基本都采用大气式燃烧器，所以其运行的好坏直接影响居民日常生活。大气式燃气灶具引射器是一种结构十分简单的引射器，并且有强大的适应能力、安全、较高的热效率的优点。因此对于大气式燃气灶具引射器的研究可以指导实际应用、取得很大的综合经济效益。

本课题是用理论计算和理论设计的方法来研究大气式燃气灶具引射器。首先在环境温度是288K、环境压力101325Pa、引射空气系数为0.5时，确定引射器的基本尺寸结构。然后通过改变燃气灶具功率以及环境温度，分析其对引射器一些关键参数的影响,最后通过折线图来反应这些参数的变化规律。引射器内混合气体的温度主要取决于周围环境的温度的大小。引射空气系数随着功率的增大而减小，随着温度的增大而增大。混合室、扩压管的速度随着功率的增大而增大，而季节改变对温度影响很小，随着温度升高，混合室、扩压管的速度略微的下降。

关键词：大气式 燃气灶具 引射器 理论分析

Theoretical calculation and analysis of 3.5kW atmospheric gas cooker ejector

ABSTRACT

The ejector is an important equipment in gas cooker, it has a wide application in family, so its operation directly affects the residents' daily life. Atmospheric gas cooker ejector is a very simple structure of the ejector, and has strong adaptation advantages of capability, safety, high thermal efficiency. Therefore, research on atmospheric gas cooker ejector can guide the practical application and obtain the comprehensive economic benefits greatly.

This subject is using the methods of theoretical calculation and design theory to study the atmospheric gas cooker ejector. At first, the basic structure of the ejector is determined when the ambient temperature is 288K, the ambient pressure 101325Pa, and the ejector air coefficient is 0.5. Then by changing the power of gas stove and ambient temperature, analyzes its influence on some of the key parameters of the ejector. Finally, to reflect the variation of these parameters via a line chart. The temperature of the mixed gas in the ejector is mainly determined by the temperature of the environment. The ejector air coefficient decreases with the increase of the power, and increases with the increase of temperature. The speed of the mixing chamber and the diffuser increases with the increase of the power, but the seasonal change is very little to the temperature. With the increase of the temperature, the velocity of the mixing chamber and the diffuser is decreased slightly.

KEY WORDS: Atmospheric, gas cooker, ejector, theoretical analysis

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 燃气灶具引射器设计意义 1

1.1.1 选气体燃料的意义 1

1.1.2 燃气灶具引射器设计的重要性 1

1.2 燃气灶具燃烧器分类 1

1.3 大气式燃气灶结构 2

1.4 大气式引射简介 2

1.4.1 大气式引射器原理 2

1.4.2 大气式引射器的组成 3

1.5 现有燃气灶具存在的问题 4

1.6 国内外研究现状 4

1.6.1 国内大气式燃烧器中引射器研究现状 4

1.6.2 国外大气式燃烧器中引射器工况研究现状 5

1.7 燃气灶具未来发展方向 6

1.8 本章小结 7

第二章 3.5kW大气式燃气灶具引射器设计计算 8

2.1 引射器的基本结构及其原理 8

2.1.1 引射器结构图 8

2.1.2大气式燃气灶具引射器工作原理 8

2.2 原始数据 8

2.3天然气选择与燃烧空气量计算 9

2.3.1天然气选择 9

2.3.2 燃烧空气量 9

2.4 引射器结构计算 10

2.4.1喷嘴计算 10

2.4.2混合室计算 14

2.4.3 扩压管计算 18

2.5 引射器尺寸图 20

第三章 燃气灶具引射器变工况分析 21

3.1 变功率分析 21

3.1.1 混合室和扩压管出口表压的变化 22

3.1.2 引射空气系数的变化 23

3.1.3 混合室和扩压管出口温度的变化 24

3.1.4 混合室和扩压管出口流速的变化 26

3.2不同季节时引射特性的计算和对比 27

3.2.1 混合室和扩压管出口表压的变化 28

3.2.2 引射空气系数的变化 29

3.2.3 混合室和扩压管出口温度的变化 29

3.2.4 混合室和扩压管出口流速的变化 30

第四章 结论 32

参考文献 33

致谢 35

第一章 绪论

1.1 燃气灶具引射器设计意义

1.1.1 选气体燃料的意义

随着人们环保健康意识的提高，使用生物燃料和煤的家庭正在缓慢而稳步地减少,他们开始选择更加清洁的，例如天然气和液化石油气灶具。天然气不仅是一种高效清洁的燃气，还是一种非常安全的高品质能源。因为它不含一氧化碳等有毒气体；比空气轻，很难积聚形成爆炸性气体，而且燃烧过程比较容易控制；另外天然气等气体燃料的热效率也比煤等固体燃料的高。如果采用天然气作为主要能源，可以显著的改善环境污染问题。天然气相比于煤、石油等燃料，能减少SO₂、CO₂、N_xO和粉尘的排放量，从而减少酸雨的形成，减缓地球的温室效应，能从根本上改善环境质量^[1]。液化石油气与天然气相似，其主要成分是烃类，如果它完全燃烧就得到二氧化碳和水，所以非常清洁。

同时，人们的节能意识也在提高，他们都尽可能的使用高效、节能的方法来使用能源。因为能源已经成为人类不可或缺的资源，目前我们的能源依然依赖于煤、石油及天然气,而那些化石燃料又是不可再生。我们能做的就是合理的使用和节约宝贵的不可再生能源,努力开发新能源，不仅可以满足当代人的需求,还能满足下代人的需要，从而实现可持续发展。在燃气灶具方面，高效能将成为燃气灶具行业的发展趋势。当今消费者在选择燃气灶具时，在意的不仅仅是外观，更大的关注的是灶具是否节能、高效、环保。

1.1.2 燃气灶具引射器设计的重要性

引射器是燃气灶具的关键部分，改变引射器的结构是提高燃烧效率的一种非常有效的方法^[2]，比如引射器的喷嘴的直径大小，混合室直径大小都会明显影响燃气灶具的效率。合理设计引射器，就能获得最佳空气系数，更高的火焰温度，自然燃气灶的效率也就高了^[3]。引射器技术是一门有应用前景并且非常实用的新兴学科，合理改进引射器可以取得很大的综合经济效益^[4]。

1.2 燃气灶具燃烧器分类

家用燃气灶具燃烧器的类型，按照一次空气系数不同，可分为完全预混式燃烧器、大气式燃烧器以及扩散式燃烧器三种。

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