目录
1. 一次风（Primary Air / 旋流风）
2. 二次风（Secondary Air / 轴向风或直流风）
3. 三次风（Tertiary Air / 分级风或冷却风）
总结：柴油燃烧室孔径确定的特殊点
针对柴油（液体燃料）燃烧室，其一次风、二次风和三次风的定义与煤粉燃烧有很大区别。柴油燃烧不涉及“输送燃料”的问题（燃料靠油泵加压输送），空气主要起雾化、混合、稳燃和降温的作用。
柴油燃烧器通常采用旋流燃烧方式。确定进风孔大小（即风道截面积）的核心逻辑依然是：
A(孔面积)=Q(风量)v(风速)A(孔面积)=v(风速)Q(风量)
但在柴油系统中，这三股风的设计侧重点完全不同：
1. 一次风（Primary Air / 旋流风）
功能：
产生中心回流区：通过旋流器产生强烈的旋转气流，在燃烧器出口中心形成一个低压高温区（回流区），将高温烟气卷吸回来，用于自动点燃喷入的柴油雾滴（稳焰）。
初步雾化混合：如果是空气辅助雾化，这部分风还会参与打击油膜，帮助燃油破碎成更细小的液滴。
如何确定风量 (Q1Q1)：
- 稳焰需求：风量不需要太大，通常占总风量的 10% ~ 30%。主要是要保证有足够的“旋流强度”来产生回流。
- 注意：如果一次风量过大，气流刚性太强，会把火焰吹离喷口，导致脱火（灭火）。
如何选择风速 (v1v1)：
- 需要较高的切向速度来产生离心力。
- 通常设计为高速旋转，具体视旋流叶片的角度而定。
孔径大小 (A1A1)——体现为旋流器的结构：
- 一次风的“孔”通常不是一个圆洞，而是旋流器叶片之间的通道。
- 确定方法：根据所需的旋流强度（计算得出），设计旋流器的叶片倾角（通常 30°~60°）和叶片间的流通面积。面积过小会导致阻力过大，风机带不动；面积过大则旋流太弱，点不着火。
2. 二次风（Secondary Air / 轴向风或直流风）
功能：
提供主燃烧氧气：柴油燃烧绝大部分氧气来自二次风。
补充燃烧：在火焰的下游与未完全燃烧的油雾混合，确保燃尽。
调节火焰形状：二次风通常是直流或弱旋流，它的推力决定了火焰的长短和粗细。
如何确定风量 (Q2Q2)：
- 总风量减去一次风：占总风量的 70% ~ 90%。
- 依据是柴油的理论空气量（1kg柴油约需 14.3kg 空气）乘以过量空气系数（通常油炉取 1.1~1.2）。
如何选择风速 (v2v2)：
- 必须保证足够的穿透力，能穿过一次风的旋转气流进入火焰中心。
- 同时风速不能过高，以免过早冷却火焰根部导致燃烧不完全。
孔径大小 (A2A2)——体现为燃烧器喉部（火口）总面积减去一次风面积：
- 确定方法：二次风通常走旋流器的外围（轴向风道）。
- 孔径大小由调风盘/风门的最大开度决定。
- 约束条件：二次风通道的截面积设计必须保证在额定负荷下，燃烧器的背压（阻力）在风机的特性曲线范围内。
3. 三次风（Tertiary Air / 分级风或冷却风）
在普通的柴油燃烧器中，可能不单独区分三次风。但在低氮燃烧器或大型工业炉中，三次风非常重要。
功能：
降低 NOx（分级燃烧）：将部分空气延迟送入火焰尾部，避免火焰根部温度过高（热力型NOx生成区），从而降低污染物排放。
保护燃烧器头部：作为冷却风，防止喷嘴和耐火材料因高温而损坏。
如何确定风量 (Q3Q3)：
- 若为了环保（OFA），占总风量的 10% ~ 20%。
- 若仅为了冷却，风量极小，只要能覆盖头部即可。
如何选择风速 (v3v3)：
- 需要较高的射流速度，以便穿透已膨胀的烟气团，到达火焰中心参与后期燃烧。
孔径大小 (A3A3)：
- 通常设计为燃烧器最外圈的独立环形缝隙，或者在炉膛喉部周围开设的独立风口。
- 确定方法：需进行流体模拟（CFD），确保这股风能准确送到火焰的末端，而不是直接短路排走。
总结：柴油燃烧室孔径确定的特殊点
与煤粉相比，柴油燃烧室孔径设计有以下三个关键差异：
- 没有“输送”逻辑：一次风孔径大小完全取决于旋流强度（产生回流区的能力），而不是为了防止燃料沉积。
- 雾化匹配：油喷嘴（喷枪）的雾化角决定了气流的扩张角。
- 如果二次风孔径设计的张角（扩散角）与油雾的雾化角不匹配（例如风太窄，油雾太宽），油雾会直接打在耐火砖墙上（导致结焦或积碳）。
- 喉部热负荷：柴油火焰温度极高。燃烧器的出口孔径（砖口大小）必须根据燃烧室容积热强度来校核，孔太小会导致火焰“憋”在里面烧坏设备，孔太大则散热过快。
一句话概括柴油版：孔的大小由火焰形状（雾化角）和旋流稳焰需求决定，一次风孔（旋流器）负责点着火，二次风孔（风道）负责供够氧，三次风孔（分级口）负责降排放。
