,118. 北京科技大学学报 1996年No.2 浓度分布曲线，由此可知，氧气浓度在横截面上呈准高斯分布，在氧煤枪出口附近，峰值最 大，分布集中；沿流动方向，峰值逐渐减小，分布曲线渐至扁平，同时，峰值的位值亦沿射 流流动方向偏移.采用GY一B型氧煤枪喷吹时，氧气浓度在截面上的分布也有相同的特 征.但氧浓度在横截面上的波形比GY一A型氧煤枪更明显，峰值下降速度更慢，且 蜂值位置的偏移更大.当采用具有旋流特征的GY一C型氧煤枪喷吹时，横截面上氧浓度 分布发生了较大的变化.首先，在氧煤枪出口附近的第一、二截面上，出现了双峰值的分布. 其次，氧气与主流及载气射流的混合速度加快，变化范围增大，分布宽度增大到12 上述差别是由氧煤枪结构不同而造成的. 图1b)给出了GY-A型氧煤枪在枪位2喷吹时直吹管横截面上浓度分布，氧煤枪枪位 的变化对氧浓度分布曲线的形状没有明显的影响，但改变了氧浓度变化的区域.在枪位1 时，氧浓度变化的区域集中在无因次径向坐标为一07到01的区域内、而在枪位时，相应区域 则为-0.2到0.6，即沿径向正方向移动了0.5.该移动距离恰好等于氧煤枪从枪位1变化到枪 位2时在径向移动的距离，其他氧煤枪喷吹时，枪位的影响与此相同· 50 50 [b 40 40 30 20 81 20 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 r/R r/R 图1GY一A氧煤枪喷吹时氧浓度在横截面上的分布 a-枪位1.b-枪位2：x/R值：(1)0.34，(2)1.0.(3)J.66.(4)495 2.2氧浓度在直吹管轴线方向的衰减变化 分析各截面上氧浓度的最大值随所对应的截面到氧煤枪出口的距离的变化，可以得到如 下关系：po.y=a(x/R)b, 表1氧浓度最大值衰减规律的常数 类型 ay by 均匀截面与喷口的距离 GY-A33.825 0.2335 7R GY-B3L.189 0.2015 7R GY-C25.384 0.0550 5R 此式说明直吹管内氧浓度最大值在轴线方向是按指数规律衰减.GY-A、GY一B型氧煤 枪喷吹时氧浓度最大值在轴线方向的变化规律基本一致.在氧煤枪出口附近，氧浓度较高，然后 以较大的梯度衰减，并于离氧煤枪出口截面约为7R的横截面上达到均匀，其中GY一A型 氧煤枪在结构上具有斜孔，能使氧气与载气及主流发生相互冲撞，加强混合，因而比GY一B型· 1 81 · 北 京 科 技 大 学 字 报 望1入 3年 N O . 2 浓度 分布 曲线 . 由此 可 知 , 氧气浓 度在 横截 面上 呈 准高 斯分布 . 在 氧煤枪 出 口 附近 , 峰值最 大 , 分布 集 中; 沿 流动方 向 , 峰值 逐渐 减小 , 分布 曲线 渐至扁 平 , 同时 , 峰值 的位值亦 沿射 流 流动方 向偏 移 . 采 用 G Y 一 B 型氧 煤枪 喷 吹 时 , 氧 气浓 度 在 截 面 上 的分 布 也有 相 同 的特 征 . 但 氧 浓 度 在 横 截 面 上 的 波 形 比 G Y 一 A 型 氧 煤 枪 更 明 显 , 峰 值 下 降 速 度 更 慢 , 且 峰值位 置 的偏 移更大 . 当采用 具有 旋流 特征 的 G Y 一 C 型 氧 煤枪 喷 吹 时 , 横 截 面 上 氧 浓 度 分布发生 了较大 的变化 . 首先 , 在 氧 煤 枪 出 口 附近的第一 、 二 截面 上 , 出现 了 双峰值 的分 布 . 其 次 , 氧 气 与 主 流 及 载 气 射 流 的 混 合 速 度 加 快 , 变 化 范 围增 大 , 分 布 宽 度 增 大 到 1 . 2 . 上述差 别 是 由氧煤枪 结 构不 同而 造成 的 . 图 1(b ) 给 出了 G Y 一 A 型 氧煤枪 在枪位 2 喷 吹时直 吹管横 截面上 浓 度 分 布 . 氧煤 枪 枪 位 的 变 化 对 氧 浓 度分 布 曲 线 的形 状 没 有 明显 的影 响 , 但 改变 了氧浓 度 变 化 的 区 域 . 在枪 位 1 时 , 氧浓 度变 化的区 域集 中在 无因次径 向坐标为 一 0 .7 到 0 . 1 的区域 内 , 而在枪 位时 , 相应 区 域 则 为 一 .0 2 到 住6 , 即沿径 向正方 向移 动了 .0 5 . 该移动距离恰 好等 于 氧煤枪从 枪 位 1 变化 到枪 位 2 时在 径 向移 动 的距离 . 其他 氧煤 枪喷 吹时 , 枪位 的影响 与此相 同 . 产翻切 一 1 . 0 一 0 . 5 0 . 0 0 . 5 1 . 0 r R/ b ~ . 二不升别 一 马, 粉 岁ù导` 岁一」 图 1 G Y一 A氧煤枪喷吹时氧浓度在横截面上的分布 a一枪位 l , b 一 枪位 2 ; x / R 值 : ( l ) 0 . 34 , (2) 1 . 0 , ( 3 ) ] . 6 , (4) 4乡5 2 . 2 氧 浓度 在直 吹管轴线方 向的 衰减 变化 分 析各 截面上 氧 浓度 的最大 值 随所对应 的截 面到 氧煤枪 出 口 的距 离的变 化 , 可 以得 到如 下 关系 : 甲。 2 、 一 a y ( x/ R ) 一 右 , 表 1 氧浓度最大值衰减规律的常数 类型 R 亡」,产 G Y 一 A G Y 一 B G Y 一 C 33 . 82 5 3 1 . 189 253 84 0 2 33 5 0 . 20 1 5 0刀55 0 均 匀 截面 与 喷「J 的 距离 7R 此式 说 明直 吹管 内氧浓度 最大 值在 轴线 方 向是按指数规律 衰减 . G Y 一 A 、 G Y 一 B 型氧 煤 枪喷 吹时氧浓度最大值在轴线方 向的变 化规律基本 一致 . 在氧煤枪 出 口 附近 , 氧浓度较高 , 然后 以 较大 的梯度 衰减 , 并 于离 氧煤枪 出 口 截 面约 为 7 R 的横 截面 上 达 到 均 匀 . 其 中 G Y 一 A 型 氧煤枪在 结 构上具有斜孔 , 能使氧气与 载气及主流发生相互冲撞 , 加强混合 , 因而 比 G Y 一 B 型