呂昕宇， 劉文博， 劉貴川， 周偉業(yè)， 張夢(mèng)婷

(1.中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 城市燃?xì)鉄崃ρ芯吭海?天津 300384；2.國(guó)家燃?xì)庥镁哔|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心， 天津 300384)

1 概述

燃?xì)獠膳療崴疇t風(fēng)機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)煙氣體積流量和風(fēng)壓確定。煙氣體積流量通過燃具的熱輸入確定，風(fēng)壓則通過排氣管阻力確定。排煙過程阻力的影響因素包括給排氣管材質(zhì)、給排氣管末端形式、給排氣管長(zhǎng)度、彎頭數(shù)量和擋風(fēng)圈內(nèi)直徑等。大氣式燃?xì)獠膳療崴疇t大多數(shù)為強(qiáng)制給排氣(1P)型，采用引風(fēng)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱風(fēng)機(jī))，同軸式給排氣管。同軸式給排氣管的外管為給氣管，內(nèi)管為排氣管，排氣管比給氣管長(zhǎng)，以防止煙氣回流。給排氣管根據(jù)材質(zhì)不同，可以分為不銹鋼給排氣管和搪瓷給排氣管。樣機(jī)的原配給排氣管一般為同軸式給排氣管，由90°彎頭和一段給排氣管直管組成，90°彎頭的垂直軸線至排氣管端面的長(zhǎng)度一般為1.0 m。但在實(shí)際安裝過程中，由于安裝位置的限制，從安裝位置至排出室外的給排氣管長(zhǎng)度可能大于1.0 m，有時(shí)還需要增加彎頭。同時(shí)，為了追求較高的熱效率，風(fēng)機(jī)出口處會(huì)加裝擋風(fēng)圈，使煙氣流動(dòng)速度降低，煙氣與熱交換器換熱更充分，從而強(qiáng)化換熱。以上措施都會(huì)影響排煙過程中的沿程阻力或局部阻力，從而影響風(fēng)機(jī)的性能，改變風(fēng)機(jī)的排煙量，影響燃?xì)獠膳療崴疇t的燃燒性能。

對(duì)于燃?xì)獠膳療崴疇t，當(dāng)風(fēng)機(jī)選定后，風(fēng)機(jī)的特性曲線不會(huì)改變，但排氣管阻力的變化會(huì)引起排氣管阻力特性曲線的變化，從而引起風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的改變，使得煙氣體積流量減少或增加，影響進(jìn)入燃燒室的空氣量等，進(jìn)而影響煙氣體積流量。根據(jù)GB 25034—2010《燃?xì)獠膳療崴疇t》(以下簡(jiǎn)稱GB 25034—2010)第9.2.2條的要求，燃?xì)獠膳療崴疇t需使用原配給排氣管。對(duì)于同一臺(tái)燃?xì)獠膳療崴疇t而言，給排氣管的材質(zhì)等已經(jīng)確定，因而本文主要研究給排氣管長(zhǎng)度的變化以及加裝不同尺寸的擋風(fēng)圈所引起的排氣管阻力的改變，通過測(cè)量不同排氣管阻力下的煙氣體積流量、熱效率、過剩空氣系數(shù)、煙氣中CO、NOx體積分?jǐn)?shù)等，分析排氣管阻力對(duì)燃燒工況的影響，為燃?xì)獠膳療崴疇t的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

2 煙氣體積流量、排氣管阻力理論計(jì)算

對(duì)于烷烴類燃?xì)?，理論空氣量可按以下?jīng)驗(yàn)公式近似計(jì)算[1]。

Va0=2.83×10-4Hi

(1)

式中Va0——理論空氣量，m3/m3

Hi——燃?xì)獾牡蜔嶂担琸J/m3

對(duì)于天然氣，理論煙氣量可按以下經(jīng)驗(yàn)公式近似計(jì)算[1]。

V0f=2.52×10-4Hi+2

(2)

式中V0f——理論煙氣量，m3/m3

實(shí)際煙氣量可按以下公式計(jì)算[1]。

Vf=V0f+(α-1)Va0

(3)

(4)

式中Vf——實(shí)際煙氣量，m3/m3

α——過?？諝庀禂?shù)

φ(O2)——干煙氣中O2的體積分?jǐn)?shù)，%

φ(CO2)——干煙氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，%

燃?xì)獠膳療崴疇t樣機(jī)的煙氣體積流量可以根據(jù)樣機(jī)的額定熱輸入，按照以下公式計(jì)算[1]。

(5)

式中qV——煙氣體積流量，m3/h

Φn——額定熱輸入，kW

風(fēng)機(jī)需要克服排氣管阻力，排氣管阻力主要來自于擋風(fēng)圈、彎頭產(chǎn)生的局部阻力和排氣管的沿程阻力。排氣管阻力按下式計(jì)算[1]。

(6)

式中 Δp——排氣管阻力，Pa

λ——摩擦阻力系數(shù)

l——計(jì)算管段的長(zhǎng)度，m

d——計(jì)算管段的內(nèi)直徑，m

v——煙氣流速，m/s

ρ——實(shí)驗(yàn)工況下測(cè)量斷面的煙氣密度，kg/m3

ξ——局部阻力系數(shù)之和

煙氣在排氣管中溫度基本相同，可以近似認(rèn)為排氣管中的煙氣密度與測(cè)量斷面的煙氣密度相同，因而公式(6)中煙氣密度取測(cè)量斷面的煙氣密度。由于擋風(fēng)圈的局部阻力系數(shù)難以確定，通過公式(6)難以計(jì)算出排氣管阻力，因此，本文選用下述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試計(jì)算排氣管阻力。

3 實(shí)驗(yàn)裝置及方法

3.1 實(shí)驗(yàn)裝置

選取1臺(tái)大氣式燃?xì)獠膳療崴疇t作為樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。樣機(jī)的額定熱輸入為27.2 kW。其原配給排氣管為搪瓷同軸式給排氣管，由90°彎頭和直管段組成，其中，外管為給氣管，其內(nèi)直徑為100 mm，內(nèi)管為排氣管，其內(nèi)直徑為60 mm。90°彎頭和直管段之間為承插連接，可拆卸。給氣管末端端面開條狀孔，作為進(jìn)氣孔，排氣管末端的側(cè)壁開條狀孔作為排氣孔，端面不開孔。原配給排氣管見圖1。

圖1 原配給排氣管

樣機(jī)采用交流變速風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口與排氣管相連，風(fēng)機(jī)出口外直徑為60 mm。風(fēng)機(jī)的輸入功率為60 W，風(fēng)機(jī)特性曲線見圖2。樣機(jī)在額定熱輸入工況下的設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2 300 r/min，相應(yīng)的風(fēng)壓為136 Pa，風(fēng)量為122 m3/h。在額定熱輸入工況下，樣機(jī)采用原配給排氣管時(shí)，需配備內(nèi)直徑為43 mm的擋風(fēng)圈，擋風(fēng)圈為安裝在風(fēng)機(jī)出口處改變風(fēng)機(jī)出口截面積的環(huán)狀裝置，其內(nèi)直徑?jīng)Q定排煙口的截面積。

圖2 風(fēng)機(jī)特性曲線

3.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)中燃?xì)獠膳癄t的運(yùn)行模式為供暖模式，實(shí)驗(yàn)用氣采用12T基準(zhǔn)氣，供氣壓力為2 000 Pa。實(shí)驗(yàn)條件、燃燒產(chǎn)物的采樣及樣機(jī)的安裝均按照GB 25034—2010第7.1節(jié)的規(guī)定進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)期間保持熱平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)樣機(jī)在額定熱輸入時(shí)，記錄煙氣中O2、CO、CO2、NOx的體積分?jǐn)?shù)、排煙溫度、風(fēng)機(jī)出口的全壓和靜壓、排氣管出口的全壓。在排氣管出口處對(duì)煙氣進(jìn)行采樣，由煙氣分析儀讀取煙氣中各組分的體積分?jǐn)?shù)。排煙溫度采用熱電偶在排氣管出口處測(cè)量。壓力測(cè)試裝置見圖3，壓力計(jì)采用半導(dǎo)體壓力傳感式壓力計(jì)(以下簡(jiǎn)稱壓力計(jì))[2]，壓力計(jì)端口“+”“-”符號(hào)表示壓力的相對(duì)高低，壓力計(jì)高壓端連接測(cè)試點(diǎn)，低壓端連接大氣，壓力計(jì)1的讀數(shù)為風(fēng)機(jī)出口的全壓pq，壓力計(jì)2的讀數(shù)為風(fēng)機(jī)出口的靜壓pj，壓力計(jì)3的讀數(shù)為排氣管出口的全壓pyc。

圖3 壓力測(cè)試裝置

從風(fēng)機(jī)出口到排氣管出口的壓力降為這段排氣管的阻力，排氣管阻力按照公式(7)進(jìn)行計(jì)算。

py=pq-pyc

(7)

式中py——排氣管阻力，Pa

pq——風(fēng)機(jī)出口的全壓，Pa

pyc——排氣管出口的全壓，Pa

實(shí)際煙氣體積流量按照以下公式計(jì)算[3]。

(8)

qV,f=3 600vA

(9)

式中pj——風(fēng)機(jī)出口處的靜壓，Pa

qV,f——實(shí)際煙氣體積流量，m3/h

A——風(fēng)機(jī)出口處截面積，m2

樣機(jī)在安裝不同擋風(fēng)圈、不同長(zhǎng)度的給排氣管和不同數(shù)量的彎頭的工況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。安裝擋風(fēng)圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用原配給排氣管。擋風(fēng)圈安裝在風(fēng)機(jī)出口與排氣管相接的部分，在風(fēng)機(jī)出口全壓取壓點(diǎn)和風(fēng)機(jī)出口靜壓取壓點(diǎn)的下游，擋風(fēng)圈的內(nèi)直徑通常為40～50 mm。因此，本文選取內(nèi)直徑分別為41、43、45、47、50 mm的擋風(fēng)圈和無擋風(fēng)圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。無擋風(fēng)圈時(shí)，由于風(fēng)機(jī)出口內(nèi)直徑為60 mm，因而可以近似認(rèn)為此時(shí)采用內(nèi)直徑為60 mm的擋風(fēng)圈。

排氣管的長(zhǎng)度只影響沿程阻力，對(duì)于相同長(zhǎng)度和材質(zhì)的排氣管，沿程阻力應(yīng)相同，因而測(cè)出1.0 m排氣管的阻力，即可計(jì)算出不同排氣管長(zhǎng)度的沿程阻力。在進(jìn)行排氣管的沿程阻力和加裝90°彎頭的阻力測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)，不加裝擋風(fēng)圈，排氣管長(zhǎng)度分別取1.0、2.0、3.0、4.0 m。

90°彎頭的數(shù)量通常不超過2個(gè)，因而除原配給排氣管上的彎頭外，再加裝1個(gè)90°彎頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4 數(shù)據(jù)分析與討論

4.1 煙氣體積流量和排氣管阻力

① 擋風(fēng)圈內(nèi)直徑的影響

不同擋風(fēng)圈所對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)及排氣管出口壓力見圖4。從圖4可以看出，隨著擋風(fēng)圈內(nèi)直徑的增大，風(fēng)機(jī)出口的全壓和靜壓都逐漸減小，減小幅度較為平緩，排氣管出口的全壓逐漸增加，增長(zhǎng)速度逐漸增快。

圖4 不同擋風(fēng)圈所對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)及排氣管出口壓力

擋風(fēng)圈內(nèi)直徑主要影響管道的局部阻力，不同擋風(fēng)圈所對(duì)應(yīng)的排氣管阻力見圖5。由圖5可以看出，隨著擋風(fēng)圈內(nèi)直徑的增大，排氣管阻力從60 Pa減小到9 Pa，擋風(fēng)圈內(nèi)直徑對(duì)管道阻力的影響并不是呈線性，擋風(fēng)圈內(nèi)直徑越小，阻力增長(zhǎng)速度越快。

圖5 不同擋風(fēng)圈所對(duì)應(yīng)的排氣管阻力

不同擋風(fēng)圈所對(duì)應(yīng)的煙氣體積流量見圖6。由圖6可以看出，隨著擋風(fēng)圈內(nèi)直徑的增大，煙氣體積流量逐漸增大。圖6中3種散點(diǎn)分別代表根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式(5)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(273.15 K，101 325 Pa)下煙氣體積流量(以下簡(jiǎn)稱計(jì)算煙氣體積流量)，根據(jù)公式(9)計(jì)算的實(shí)測(cè)煙氣體積流量(以下簡(jiǎn)稱實(shí)測(cè)煙氣體積流量)，以及根據(jù)實(shí)測(cè)煙氣體積流量折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣體積流量(以下簡(jiǎn)稱折算煙氣體積流量)。計(jì)算煙氣體積流量與折算煙氣體積流量存在偏差的原因在于實(shí)驗(yàn)過程中未采用純甲烷，因而熱值、燃?xì)饨M成等存在偏差，不能達(dá)到完全一致，但兩者隨著擋風(fēng)圈內(nèi)直徑增加所增加的趨勢(shì)基本相同，都成非線性正相關(guān)，擋風(fēng)圈內(nèi)直徑越大，兩者的增加幅度越平緩。

② 排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量的影響

圖6 不同擋風(fēng)圈所對(duì)應(yīng)的煙氣體積流量

不同排氣管長(zhǎng)度和90°彎頭數(shù)量所對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)及排氣管出口壓力見圖7。圖7及后續(xù)的圖中，1號(hào)排氣管長(zhǎng)度為1.0 m，2號(hào)排氣管長(zhǎng)度為2.0 m，3號(hào)排氣管長(zhǎng)度為3.0 m，4號(hào)排氣管長(zhǎng)度為4.0 m，5號(hào)排氣管長(zhǎng)度為3.0 m并加裝1個(gè)90°彎頭，5個(gè)排氣管都帶有原配給排氣管上的彎頭，對(duì)應(yīng)的工況風(fēng)機(jī)出口都不加裝擋風(fēng)圈。

圖7 不同排氣管長(zhǎng)度和90°彎頭數(shù)量所對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)及排氣管出口壓力

從圖7可以看出，隨著排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量的增加，風(fēng)機(jī)出口的全壓和靜壓都逐漸增大，增加幅度較為平緩，排氣管出口的全壓逐漸減小，當(dāng)加裝90°彎頭后排氣管出口全壓變化較大。

不同排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量所對(duì)應(yīng)的排氣管阻力見圖8?？梢钥闯?，隨著排氣管長(zhǎng)度的增加，排氣管阻力基本上呈線性增加，排氣管長(zhǎng)度平均每增加1.0 m，排氣管阻力平均增加9 Pa。加裝1個(gè)90°彎頭后，排氣管阻力增加23 Pa，明顯大于1.0 m排氣管引起的阻力變化。大部分樣機(jī)說明書針對(duì)最長(zhǎng)給排氣管的規(guī)定為，每安裝1個(gè)90°彎頭，應(yīng)減少1.0 m給排氣管。但是，本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，90°彎頭的阻力約為2.5 m排氣管產(chǎn)生的阻力，對(duì)煙氣排放的影響更大。因此，對(duì)于最長(zhǎng)給排氣管工況，加裝彎頭屬于更不利工況。

不同排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量所對(duì)應(yīng)的煙氣體積流量見圖9?？梢钥闯?，隨著排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量的增加，煙氣體積流量逐漸減小，基本呈現(xiàn)線性變化。

圖8 不同排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量所對(duì)應(yīng)的排氣管阻力

圖9 不同排氣管長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量所對(duì)應(yīng)的煙氣體積流量

③ 對(duì)比分析

從圖5、圖6、圖8、圖9可以看出，2號(hào)排氣管與原配排氣管加裝內(nèi)直徑為47 mm的擋風(fēng)圈對(duì)應(yīng)，排氣管阻力以及煙氣體積流量基本相同，排氣管阻力分別為18 Pa和17 Pa，與1號(hào)排氣管相比，其阻力分別增加9 Pa和8 Pa，實(shí)測(cè)煙氣體積流量分別為70 m3/h和71 m3/h。4號(hào)排氣管與原配排氣管加裝內(nèi)直徑為45 mm的擋風(fēng)圈對(duì)應(yīng)，排氣管阻力以及煙氣體積流量基本相同，排氣管阻力分別為36 Pa和35 Pa，與1號(hào)排氣管阻力相比，其阻力分別增加27 Pa和26 Pa，實(shí)測(cè)煙氣體積流量都為66 m3/h。5號(hào)排氣管與原配排氣管加裝內(nèi)直徑為43 mm的擋風(fēng)圈對(duì)應(yīng)，排氣管阻力以及煙氣體積流量基本相同，排氣管阻力分別為50 Pa和49 Pa，與1號(hào)排氣管阻力相比，其阻力分別增加41 Pa和40 Pa，實(shí)測(cè)煙氣體積流量分別為63 m3/h和65 m3/h。由此可見，安裝不同長(zhǎng)度的排氣管和不同數(shù)目的彎頭時(shí)，可以與原配排氣管加裝相應(yīng)的擋風(fēng)圈時(shí)的排氣管阻力達(dá)到基本相同，相對(duì)應(yīng)工況下的燃燒工況也較為相近。

需要說明的是，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，1號(hào)排氣管的實(shí)測(cè)阻力為9 Pa，明顯低于90°彎頭和1.0 m直排氣管阻力之和，這可能是由于原配排氣管的出口測(cè)壓點(diǎn)周圍有排氣孔，對(duì)測(cè)壓值的準(zhǔn)確性有一定的影響，從而產(chǎn)生誤差。因此，為了避免該誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的影響，將不加擋風(fēng)圈的原配排氣管的工況作為基準(zhǔn)工況，后文的阻力數(shù)據(jù)分析只針對(duì)與基準(zhǔn)工況阻力的相對(duì)值進(jìn)行分析。

根據(jù)GB 25034—2010第7.5.8條和第7.6.3條的規(guī)定，燃?xì)獠膳療崴疇t在進(jìn)行氣流監(jiān)控裝置測(cè)試及特殊燃燒工況CO含量試驗(yàn)時(shí)，需在樣機(jī)安裝最長(zhǎng)給排氣管的情況下進(jìn)行。一般情況下，若樣機(jī)安裝原配給排氣管，測(cè)試中需配備擋風(fēng)圈，而在樣機(jī)安裝最長(zhǎng)給排氣管時(shí)，需摘除擋風(fēng)圈。當(dāng)增加給排氣管長(zhǎng)度產(chǎn)生的阻力小于加裝擋風(fēng)圈產(chǎn)生的阻力時(shí)，最不利工況應(yīng)為原配給排氣管加裝擋風(fēng)圈的工況。因此，建議在進(jìn)行GB 25034—2010第7.5.8條和第7.6.3條的試驗(yàn)時(shí)，在最不利工況下進(jìn)行，即阻力最大的工況下進(jìn)行，而非一定在最長(zhǎng)給排氣管下進(jìn)行。

4.2 排氣管阻力對(duì)煙氣體積流量的影響

擋風(fēng)圈內(nèi)直徑、排氣管長(zhǎng)度以及彎頭數(shù)量等因素均會(huì)影響排氣管阻力，排氣管阻力的變化會(huì)影響燃燒工況。排氣管阻力與實(shí)測(cè)煙氣體積流量的關(guān)系見圖10，圖10及后續(xù)的圖中，第1組工況表示擋風(fēng)圈內(nèi)直徑改變引起的排氣管阻力改變所對(duì)應(yīng)的燃燒工況，擋風(fēng)圈內(nèi)直徑分別為60、50、47、45、43、41 mm，分別對(duì)應(yīng)圖中第1組工況的從左至右的6個(gè)工況點(diǎn)。第2組工況表示給排氣管長(zhǎng)度以及彎頭數(shù)量改變引起的排氣管阻力改變所對(duì)應(yīng)的燃燒工況，所采用的排氣管分別為1～5號(hào)排氣管，分別對(duì)應(yīng)圖中第2組工況的從左至右的5個(gè)工況點(diǎn)。由于第1組工況中的擋風(fēng)圈內(nèi)直徑為60 mm的工況(即無擋風(fēng)圈工況)，與第2組工況中的采用1號(hào)排氣管的工況是相同的，因此，兩組工況的第1個(gè)點(diǎn)是重合的，即在圖中對(duì)于某一參數(shù)，兩組工況的左邊的第1個(gè)點(diǎn)是重合的。從圖10可以看出，排氣管阻力越大，實(shí)測(cè)煙氣體積流量越小。無論是第1組工況還是第2組工況，排氣管阻力與實(shí)測(cè)煙氣體積流量之間都近似呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)95%，第1組工況的曲線斜率為-0.20，第2組工況的曲線斜率為-0.23，說明排氣管長(zhǎng)度不同造成的阻力變化對(duì)實(shí)測(cè)煙氣體積流量的影響略大于擋風(fēng)圈內(nèi)直徑改變對(duì)實(shí)測(cè)煙氣體積流量的影響。

圖10 排氣管阻力與實(shí)測(cè)煙氣體積流量的關(guān)系

4.3 排氣管阻力對(duì)過?？諝庀禂?shù)和熱效率的影響

排氣管阻力的增加，會(huì)造成熱輸入的減小，但減小幅度較小，阻力由9 Pa增加到60 Pa，熱輸入從27.7 kW降低到27.2 kW，降低了2.0%，熱輸入的降低可能是由于燃燒室壓力的增大，造成燃?xì)膺M(jìn)入量略有減小。其次隨著阻力的增大，煙氣溫度逐漸降低，煙氣溫度從136 ℃逐漸降至115 ℃，這是由于阻力的增加，造成煙氣在燃燒室內(nèi)時(shí)間增長(zhǎng)，與換熱器接觸更加充分，使得換熱效果有所提高，降低了煙氣帶走的熱量。

排氣管阻力與過?？諝庀禂?shù)和熱效率的關(guān)系見圖11。由圖11可知，排氣管阻力分別與過?？諝庀禂?shù)和熱效率近似呈線性關(guān)系，兩組工況對(duì)過?？諝庀禂?shù)和熱效率的影響程度略有不同。隨著排氣管阻力的增加，過?？諝庀禂?shù)逐漸減小。排氣管阻力較小時(shí)，過?？諝庀禂?shù)太大，空氣濃度增加，使得燃燒溫度降低，降低了熱效率。阻力越大，熱效率越高，對(duì)于擋風(fēng)圈內(nèi)直徑的減小引起的排氣管阻力增加，阻力每增加10 Pa，熱效率平均增長(zhǎng)量的絕對(duì)值為0.8%。對(duì)于排氣管長(zhǎng)度的增長(zhǎng)引起的排氣管阻力的增加，阻力每增加10 Pa，熱效率平均增長(zhǎng)量的絕對(duì)值為0.9%，因此，排氣管長(zhǎng)度的改變對(duì)熱效率的影響更大。

圖11 排氣管阻力與過剩空氣系數(shù)和熱效率的關(guān)系

4.4 排氣管阻力對(duì)CO和NOx體積分?jǐn)?shù)的影響

排氣管阻力與CO體積分?jǐn)?shù)和NOx體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系見圖12。由圖12可知，排氣管阻力越大，CO體積分?jǐn)?shù)越高，但由于所有工況下的CO體積分?jǐn)?shù)都較小，CO最大體積分?jǐn)?shù)與最小體積分?jǐn)?shù)之間只相差7×10-6，無法判斷兩類工況的排氣管阻力對(duì)CO體積分?jǐn)?shù)的影響，因而有待于進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。NOx體積分?jǐn)?shù)變化較為明顯，相同阻力下，第1組工況的NOx體積分?jǐn)?shù)高于第2組工況的NOx體積分?jǐn)?shù)。

5 結(jié)論

擋風(fēng)圈內(nèi)直徑和排氣管長(zhǎng)度都會(huì)影響排氣管阻力，從而影響燃燒工況。通過改變擋風(fēng)圈內(nèi)直徑以及排氣管長(zhǎng)度進(jìn)行排氣管阻力實(shí)驗(yàn)，并分析排氣管阻力對(duì)燃燒工況的影響，得出以下結(jié)論：

圖12 排氣管阻力與CO體積分?jǐn)?shù)和NOx體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系

① 排氣管阻力與擋風(fēng)圈內(nèi)直徑之間呈非線性負(fù)相關(guān)，擋風(fēng)圈內(nèi)直徑越小，排氣管阻力增長(zhǎng)速度越快。

② 對(duì)于內(nèi)直徑60 mm的搪瓷排氣管，1個(gè)90°彎頭的阻力約為2.5 m排氣管的阻力。

③ 熱效率、NOx體積分?jǐn)?shù)隨著排氣管阻力的增加近似呈線性增加，過剩空氣系數(shù)、煙氣體積流量隨著排氣管阻力的增加近似呈線性減小。

④ 安裝合適長(zhǎng)度的給排氣管和合適數(shù)量的彎頭時(shí)，可以與原配給排氣管加裝相應(yīng)的擋風(fēng)圈時(shí)的排氣管阻力、煙氣體積流量達(dá)到基本相同，燃燒工況也較為相近。