燃烧学课后习题答案
燃烧学课后习题答案
燃烧学课后习题答案
燃烧学是化学中的一个重要分支，研究物质在氧气存在下的燃烧过程，以及燃烧过程中涉及的能量转化和反应动力学。学习燃烧学的过程中，课后习题是巩固知识、检验理解的重要环节。下面，我将为大家提供一些燃烧学课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地掌握这门学科。
1. 什么是燃烧反应？燃烧反应的一般方程式是什么？
燃烧反应是指物质在氧气存在下发生的放热反应。一般方程式可以表示为：燃料 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量。
2. 燃烧反应中能量的转化是如何进行的？
在燃烧反应中，能量的转化包括燃料的化学能转化为热能和光能。燃料的化学能是指燃料分子中的化学键的能量，当燃料与氧气反应时，化学键会断裂，释放出能量。这些能量以热能和光能的形式传递给周围环境。
3. 燃烧反应中的燃料和氧气的化学计量比是什么意思？
燃料和氧气的化学计量比是指在燃烧反应中，燃料和氧气的摩尔比例关系。化学计量比可以通过化学方程式中系数的比较得到。例如，对于乙烷(C2H6)的燃烧反应，方程式为：2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O。从中可以看出，乙烷和氧气的化学计量比是2:7。
4. 燃料的热值是什么？如何计算燃料的热值？
燃料的热值是指单位质量或单位摩尔燃料完全燃烧时所释放出的热量。燃料的热值可以通过实验测定得到。常用的燃料热值单位有焦耳和千卡。计算燃料的热值时，可以使用下面的公式：
热值 = 释放的热量 / 燃料的质量或摩尔数
5. 什么是燃烧热？
燃烧热是指单位质量或单位摩尔燃料完全燃烧时所释放出的热量。燃烧热可以用来评价燃料的能量含量和燃料的燃烧性能。燃烧热的单位通常是焦耳/克或千焦/克。
6. 燃烧反应速率的影响因素有哪些？
燃烧反应速率受到多种因素的影响，主要包括温度、压力、反应物浓度、催化剂和反应物的物理状态等。温度的升高可以加快反应速率，因为温度的升高会增加反应物分子的平均动能，使得分子更容易发生碰撞。压力的升高对于气相反应有影响，因为压力的升高会增加气体分子的浓度，从而增加分子之间的碰撞频率。浓度的增加可以加快反应速率，因为浓度的增加会增加分子之间的碰撞频率。催化剂可以降低反应的活化能，从而加快反应速率。反应物的物理状态也会影响反应速率，固体反应速率较慢，气体反应速率较快。
7. 燃烧反应的平衡是什么意思？
燃烧反应的平衡是指反应物与生成物浓度达到一定比例后，反应速率达到动态平衡的状态。在平衡状态下，反应物与生成物的浓度不再发生明显变化，但是反应仍然在进行。平衡常数可以用来描述平衡状态下反应物与生成物之间的浓度关系。
以上是一些燃烧学课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。通过课后习题的练习和答案的理解，我们可以更好地掌握燃烧学的知识，提高解题能力和理解能力。同时，燃烧学的知识也可以应用到实际生活中，例如燃料的选择和燃烧过程的优化等方面。希望大家能够在学习中保持好奇心和求知欲，不断探
索和学习新知识。
燃烧学习题答案
祝！各位同学考试顺利，新年快乐！ 《燃烧学》复习题参考答案集 2009 / 1 / 9 第一章化学热力学与化学反应动力学基础 1、我国目前能源与环境的现状怎样？电力市场的现状如何？如何看待燃烧科学的发展前景？ 我国目前的能源环境现状： 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富，但分布很不均匀，煤炭资源60%以上在华北，水力资源70%以上在西南，而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面，自解放后，能源开发的增长速度也是比较快，但由于我国人口众多，且人口增长快，造成我国人均能源消费量水平低下，仅为每人每年0.9吨标准煤，而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主，燃煤严重污染环境 从目前状况看，煤炭仍然在我国一次能源构成中占70%以上，成为我国主要的能源，煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62％的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算，燃煤排放的主要大气污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，对我国城市的大气污染的危害已十分突出：污染严重、尤其是降尘量大；污染冬天比夏天严重；我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。 三、农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗，主要包括两方面，即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口多，能源需求量大，但农村所用电量仅占总发电量的14%左右。而作为农村主要燃料的农作物桔杆，除去饲料和工业原料的消耗，剩下供农民作燃料的就不多了。即使加上供应农民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，拣拾干畜粪等，也还不能满足对能源的需求。 电力市场现状： 2008年10月份，中国电力工业出现4.65％的负增长，为十年来首次出现单月负增长。11月，部分省市用电增幅同比下降超过30％。在煤价大幅上涨和需求下滑的影响下，目前火电企业亏损面超过90％，预计全年火电全行业亏损将超过700亿元。 走势分析 2009年，走过今年“寒冬”的电力行业将机遇与挑战并存，挑战大于机遇。受整个经济下滑的影响，“过剩”的尴尬将继续显现。 电价矛盾将更加突出。今年以来，国家制定的煤电价格联动政策迟迟无法实施，导致发电企业亏损不断累积，电价矛盾日益尖锐。面对明年经济形势的复杂情况，电力销售价格能否适时调整，具有很大的不确定性。 结构调整有望借势“提速”。明年宽松的用电环境正好为中国电力结构调整腾出了时间和空间。面对今年的大变局，国内发电企业将从跑马圈地式的快速扩张，转向注重效益的发展模式。 燃烧科学的发展前景 燃烧学是一门正在发展中的学科。能源、航空航天、环境工程和火灾防治等方面都提出了许多有待解决的重大问题，诸如高强度燃烧、低品位燃料燃烧、煤浆(油-煤，水-煤，油-水-煤等)燃烧、流化床燃烧、催化燃烧，渗流燃烧、燃烧污染物排放和控制、火灾起因和防止等。 我国的能源现状也决定了必须大力的发展燃烧学科。 燃烧学的进一步发展将与湍流理论、多相流体力学、辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科的发展
燃烧学复习题及答案
燃烧学复习题及答案 第一章 1、燃烧的本质及燃烧的条件（充分条件及必要条件）、燃烧三角形； 答：燃烧的本质：所谓燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光或发烟的现象。 燃烧的条件：充分条件：可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的能量。 必要条件：可燃物、助燃物、点火源。 燃烧三角形：可燃物、氧气、点火源。 2、理论空气量、理论烟气量、过量空气系数； 答：理论空气量：是指单位量的燃料完全燃烧所需要的最少的空气量，通常也称为理论空气需要量。 固体： 2-20O C H S O V =++-22.4101243232⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭ ， 2 0O 0air V V =0.21，， 气体： 220O 222113V =CO+H +H S+n 102224n m m C H O -⎡⎤⎛⎫+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ∑， 2 0O 0air V V =0.21，，
理论烟气量： 固体： 20,22.412100 co C V = ⨯ 20,22.432100 SO S V =⨯ 20,0,22.40.7928100 N air N V V =⨯+ 20,22.422.4181002100N W H V =⨯+⨯ 气体： ()220,210CO n m V CO CO nC H -=++⨯∑ 220,S 2H S 10O V -=⨯ 220222V 102O n m m H H O H S C H -⎛⎫=+++⨯ ⎪⎝⎭ ∑，H 22020,V 100.79air N V -=⨯+，N 过量空气系数：实际空气需要量通常大于理论空气需要量。 ,0,V air air V αα= α——过量空气系数 α＝1时，燃料与空气量比称为化学当（计）量比 α<1 时，实际供给的空气量少于理论空气量。燃烧不完全 α>1时，实际空气量多于理论空气量，才能保证完全燃烧 气态可燃物α＝1.02－1.2； 液态可燃物α＝1.1－1.3； 固态可燃物α＝1.3－1.7。 原因：燃料与空气的混合不均匀 3、燃烧相关计算（燃烧空气量、烟气量及其组成的计算）。
上海理工大学燃烧学思考题及答案
1. 1. 说明煤的化学组成、挥发份及灰分、水分、碳分等对煤质特性的影响？煤的化学组成主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素组成： 碳是煤中主要的可燃元素，在燃烧过程中放出大量的热；煤的炭化程度越高，含碳量就越大；含碳量高的煤难以着火与燃烬，但是发热量很高。 氢也是煤中主要的可燃元素，有效氢的发热量很高，是碳发热量的3～4倍，煤中氢含量先随着炭化程度的增加而增加，当煤中含碳量为85%时达到最大值，然后随着炭化程度的增加而下降。 氧是煤中有害的不可燃元素，煤中含氧量随着炭化程度的增加而下降，煤中氧含量的存在会使煤发热量降低。 氮是煤中的有害不可燃元素，其存在不但降低煤的发热量，而且会生成NOx等污染物； 硫是煤中的有害元素，在煤燃烧过程中会生成SOx等有害污染物。 挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到850℃时析出的气体。挥发分含量多的煤，着火容易，着火温度低，燃烬容易；挥发分含量少的煤，着火温度高，着火困难，燃烬非常困难。 灰分是指煤中所含的矿物质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物。灰分含量高的煤不仅使煤的发热量减小，而且影响煤的着火与燃烧。由于燃烧烟气中飞灰浓度大，使受热面易受污染影响传热、降低效率，并使受热面易磨损而减少寿命。同时，对排烟中的含尘量必须采用高效除尘措施，使排烟中含尘降低到合格的排放指标。在煤的使用过程中，一定要重视煤的灰熔点，否则容易造成结渣，不利于燃烧过程中空气的流通和气流均匀分布，破坏燃烧过程的稳定运行。 水分是煤中的不可燃成分，其存在不仅降低了燃料的可燃质含量，含水量大的燃料发热量低，不易着火、燃烧，而且在燃烧时还要消耗热量使其蒸发和将蒸发的水蒸气加热，降低燃烧室温度，使锅炉效率降低，并使排烟损失加大，还易在低温处腐蚀设备。含水量大的煤使得制粉设备制粉困难，需要高温空气或烟气干燥。同时，水分大的煤也不利于运输，并使成本增加。但是，在高温火焰中水蒸气对燃烧具有催化、媒介作用，可以加速煤粉焦碳的燃烧，可以提高火焰黑度，增加火焰及烟气的辐射放热强度，加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外，水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。这样，水分使飞灰中碳粒减少，从而使机械不完全损失减少，TSP减少，同时水分的蒸发有利于疏松煤层，增加孔隙率，改善燃烧。因此综合考虑，应以合适水分为好。 煤中碳分包括固定碳和游离碳。固定碳是指在隔绝空气的情况下煤中挥发分析出后剩下的固体物质中的含碳量；游离碳是指挥发分中的含碳量。一般来说，煤的煤化程度越高，挥发分含量越少，固定碳含量越高。煤中固定碳含量高，不利于煤的着火和燃烧，煤难以燃烬。
燃烧学导论第三版答案第五章
燃烧学导论第三版答案第五章 1.可燃物的着火方式可为：_________和_________两类。其中不需要外界加热，靠自身化学反应而发生着火的现象称为___；需将可燃物和氧化剂加热到某一温度时能发生自动着火称为 ___。 [填空题] * 空1答案：自燃 空2答案：引燃 空3答案：自热自燃 空4答案：受热自燃 2.热自燃理论认为，着火是_________与_________共同作用的结果。 [填空题] *空1答案：放热 空2答案：散热
3.链锁反应三步骤为_________、_________和___。 [填空题] * 空1答案：链引发 空2答案：链传递 空3答案：链终止 4.以下燃烧方式属于自燃的是（）。 [单选题] * A.木材燃烧 B.油锅受热起火(正确答案) C.汽油发动机的燃烧 D.液化气爆炸 5.黄磷暴露在空气中自行发生燃烧，属于（）着火方式。 [单选题] * A.受热自燃 B.点燃 C.自热自燃(正确答案) D.引燃
6.火柴摩擦而着火，属于（）着火方式。 [单选题] * A.受热自燃(正确答案) B.点燃 C.自热自燃 D.引燃 7.烟煤因堆积过高而自燃，属于（）着火方式。 [单选题] * A.受热自燃 B.点燃 C.自热自燃(正确答案) D.引燃 8.下列关于着火条件的说法，正确的是（）。 [单选题] * A系统达到着火条件意味着系统已经处于着火的状态 B着火条件是指体系的着火点 C着火条件是化学动力学参数和传热学参数的综合函数(正确答案) D着火条件是指体系着火时的临界环境温度 9.下列说法中错误的是（）。 [单选题] * A.发热量越大，体系越容易自燃
燃烧学导论第四章习题答案
习题4-6 已知: 总包反应: C 4H 10+aO 2 Products 反应级数: 丁烷 0.15, 氧气 1.6 A=4.16×109 (kmol/m 3) -0.75 /s E A =125,500 kJ/kmol 求: 丁烷消耗速度的表达式 d[C 4H 10]/dt 解: 根据总包反应的速率定义(方程4.2) 和Ahrrenius 反应速率常数的定义 (方程4.18): n m O H C k dt H C d ][][] [2104104-= or 6 .1215 .0104104] [] ][/exp[] [O H C T R E A dt H C d u A --= 代入数据得到: 6 .1215 .01049 104] [] ][/500,125exp[1016.4] [O H C T R dt H C d u -⋅-= 习题4-10 已知: ]/9835exp[1082.25T T K r -⨯= (针对反应: M H CH M CH ++⇔+3 4 ) 平衡常数:003691.0)1500(=K K p 求:正反应速率常数K f 的表达式和1500 K 时的值 解: 在平衡状态下, ]][][[]][[34 M H CH k M CH k r f = 或者 ] []][[] ][[]][][[4343CH H CH M CH M H CH k k r f = = 由于 [x i ]=P i /R u T ,上式变换为, T R P K T R P P P k k u o p u CH H CH r f /14 3==(根据2.63式K p 的定义) 因此, T R P K k k u o p r f /= 在 1500 K 下, 5 63 f 2 3 2.8210(1500)exp[9835/1500](0.003691)101,325 m kmol m k 18.0 8315(1500) kmol s m kmol s ?= = 习题 4-18 5 3 0CO u P [CO ] 6.710 kmol /m R T c -== 5 3 0OH u P [OH ] 2.2410 kmol /m R T c -== 2 5 3 20O u P [O ] 3.910 kmol /m R T c -== 11 3 1k 410cm /mol s = 7 3 2k 1.49610cm /mol s =
航空发动机燃烧学_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
航空发动机燃烧学_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年 1.在燃烧室的【图片】曲线中，随【图片】参数的增大，燃烧效率增大。 参考答案: 正确 2.预混可燃混气一维燃烧波分析中，没有用到以下哪个守恒方程（）。 参考答案: 组分守恒方程 3.只要在发动机工作过程中不熄火，那么燃烧室就是稳定工作的。 参考答案: 错误 4.下列哪个实例采用的燃烧方式不是湍流扩散燃烧（）。 参考答案: 辐射加热炉 5.层流预混燃烧与湍流预混燃烧的主要区别有（）。 参考答案: 湍流燃烧由湍流流动性质和化学动力学因素共同起作用； 6.对于扩散燃烧，当化学反应时间与混合时间相当时，燃烧过程同时受反应动 力学和扩散控制。
参考答案: 正确 7.根据谢苗诺夫热自燃理论，在生热量一定的情况下，装有可燃气体的容器面 容比越大，可燃气体（）。 参考答案: 越容易熄火 8.下面关于熄火的说话哪些是正确的（）。 参考答案: 混气性质对着火和熄火都有影响 9.根据Chapman-Jouguet假说下面哪一个是不可能发生的：（）。 参考答案: 弱爆震 10.以下对缓燃波的描述错误的是（）。 参考答案: 波后压力增加 11.下列燃烧波中，能够很容易在日常生活过程中被观测到的是（）： 参考答案: 弱缓燃
12.导热通量的方向与温度梯度方向（），绝对值（）比于该梯度值，比例系 数称为（）系数。 参考答案: 相反，正，导热 13.下面关于湍流扩散火焰说法正确的有（） 参考答案: 当气流速度过大，燃料过稀或过浓，扩散火焰将被吹熄； 14.气膜冷却的主要优点是可以在承受高压力和高温热应力下工作几千小时。 参考答案: 正确 15.对于燃烧室内的燃烧过程，扩压损失为有用损失。 参考答案: 错误 16.减小散热系数，不利于着火的发生。 参考答案: 错误 17.燃烧室燃油供应有两种方式，一种是将雾化好的燃油喷入回旋的空气流中， 第二种是让燃油预先汽化，然后进入燃烧区。 参考答案: 正确
燃烧学导论 习题答案
燃烧学导论习题答案 燃烧学导论习题答案 燃烧学是研究燃烧过程的一门学科，涉及到燃料的燃烧机理、燃烧产物的生成和燃烧反应的动力学等方面。在学习燃烧学的过程中，习题是不可或缺的一部分，通过解答习题可以加深对燃烧学知识的理解和掌握。下面是一些燃烧学导论的习题及其答案，希望能够对大家的学习有所帮助。 1. 什么是燃烧？ 答：燃烧是指物质与氧气或其他氧化剂发生反应，释放出热能和光能的化学反应过程。 2. 燃烧的必要条件是什么？ 答：燃烧的必要条件包括燃料、氧气或其他氧化剂以及足够的温度。 3. 燃料的分类有哪些？ 答：燃料可以分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三种类型。 4. 什么是燃烧反应的平衡？ 答：燃烧反应的平衡是指燃料和氧气或其他氧化剂之间的反应速率相等，即燃料和氧气或其他氧化剂的消耗速率相等。 5. 燃烧反应的热效应是什么？ 答：燃烧反应的热效应是指燃料和氧气或其他氧化剂反应释放出的热量。 6. 燃烧反应的动力学是什么？ 答：燃烧反应的动力学是指燃料和氧气或其他氧化剂反应速率的研究。 7. 什么是燃烧温度？ 答：燃烧温度是指燃料和氧气或其他氧化剂反应时产生的火焰温度。
8. 燃烧反应的主要产物有哪些？ 答：燃烧反应的主要产物包括二氧化碳、水蒸气、氮氧化物等。 9. 燃烧反应的副产物有哪些？ 答：燃烧反应的副产物包括一氧化碳、硫氧化物、颗粒物等。 10. 燃烧反应的速率受哪些因素影响？ 答：燃烧反应的速率受温度、压力、浓度、催化剂等因素的影响。 以上是一些燃烧学导论的习题及其答案，通过解答这些习题，可以加深对燃烧学知识的理解和掌握。燃烧学是一个复杂而有趣的学科，通过学习燃烧学，我们可以更好地理解燃烧过程，为环境保护和能源利用提供科学依据。希望大家能够通过习题的解答，进一步提高对燃烧学的认识和应用能力。
西工大燃烧学mooc答案
第一章 燃烧的燃素学说可以正确地解释物质燃烧质量增加的现象。错 预热不属于液体燃料的撚烧分过程。 第二章 燃料热值与燃烧焙之间的关系是负数关系 绝对焰等于生成焙和显焙之和。 燃烧本质上就是化学反应过程。对 燃油的高热值是燃油实际最大的可能发热量，因此在实际工程应用中燃汕的热值都是采用髙热值。错 化学动力学是研究化学反应的速率和反应历程的科学。 分支链式反应三个阶段的先后顺序是感应期、爆炸期、稳定期。 A、B两分子之间单位时间的碰撞频率的符号用Z表示。 质量作用定律适用于所有的化学反应。错 反应物分子发生碰撞时只要碰撞能量大于活化能就能导致发生化学反应。错 阿累尼乌斯定律适用于简单反应和有明确反应级数的反应。对第三章 1下说法错误的是（B ）: A. Rayleigh线是质量守恒和动量守恒的结介； B. Rayleigh线与释热有关： C. 对于无化学反应的混合物，q=0, Hugoniot曲线通过初始状态点° D. Rayleigh线可以用于任何气体； 多组分气体的热流量和单组分气体的有所不同，它不仅与温度梯度有关，还与各组分扩散所产生的（焰差）有关。 扩散速度等于（组分）速度与（质量平均）速度之差： 把初始状态（未加烧的）与最终状态连在一起的Rayleigh线的斜率给出燃烧波的（速度）。±C-J 点，U,给左了爆震波速度的（最大值）；TC-J点，L,给泄了缓燃速度的（最大值）；在双组分混合物中，组分A的扩散通量的方向与该组分当地质量分数梯度方向（相反）。对于爆震波，未燃气体到已燃气体，压力、密度、温度都是（增加）的，爆震使已燃气体（跟着）燃烧波运动；对于缓燃波，未燃气体到已燃气体，压力、密度都是（减少）的，缓燃使已燃气体（背着）燃烧波运动。 在以初始状态特征值为中心的四个象限中，（左上限）包含了压缩波，而（右下限）包含了膨胀波。 在燃烧学中，一般使用（上C-J点爆震）来表征爆震波。 下列说确的是（）： A. 下C-J点的马赫数Mb=l； B. 对于强缓燃,终态的比容比下C-J点的小； C. 所有的膨胀波都是以超音速传播的： D. 在缓燃区，％（燃气相对于缓燃波的速度）的正切函数大于下C-J点的值： 导热通量的方向与温度梯度方向（相反，绝对值（正）比于该梯度值，比例系数称为 （导热系数。
高等燃烧学复习题参考答案集(2021年整理)
高等燃烧学复习题参考答案集(word版可编辑修改) 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高等燃烧学复习题参考答案集(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高等燃烧学复习题参考答案集(word版可编辑修改)的全部内容。
《高等燃烧学》习题集与解答 第一章绪论 1、什么叫燃烧？ 答:燃烧标准化学定义：燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧的广义定义：燃烧是指任何发光发热的剧烈的化学反应，不一定要有氧气参加。2、燃烧的本质是什么?它有哪些特征？举例说明这些特征。 答：燃烧的本质是一种氧化还原反应。它的特征是:放热、发光、发烟并伴有火焰. 3、如何正确理解燃烧的条件？根据燃烧条件，可以提出哪些防火和灭火方法？ 答：可燃物、助燃物和点火原始燃烧的三要素,要发生燃烧，可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的热量.根据燃烧的条件，可以提出一下防火和灭火的方法： 防火方法：a、控制可燃物；b、隔绝空气；c、清除点火源 灭火方法：a、隔离法;b、窒息法；c、冷却法；d、抑制法 4、我国目前能源与环境的现状怎样？电力市场的现状如何？如何看待燃烧科学的发展前景? 答：我国目前能源环境现状： 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富，但是分布不均匀，煤炭资源60%以上在华北，水力资源70％以 上在西南，而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面，自解放后,能源开发的增长速度也是比较快，但由于我国人口众多，且人口增长快，造成我国人均能源消费量水平低下，仅为每人每年0.9吨标准煤，而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主，燃煤严重污染环境 从目前状况看，煤炭仍然在我国一次能源构成中占70％以上，成为我国主要的能源，煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62％的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算,燃煤排放的主要大气污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，对我国城市的大气污染的危害已十分突出：污染严重、尤其是降尘量大；污染冬天比夏天严重；我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量. 三、农村能源供应短缺
燃烧学
燃烧学 [填空题] 1什么是简单反应、复杂反应？ 参考答案：简单反应：由反应物经一步反应直接生成产物的反应。（也叫基元反应）复杂反应：反应不是经过简单的一步就完成，而是通过生成中间产物的许多反应步骤来完成的反应，其中每一步反应也称为基元反应。 [填空题] 2涡轮增压装置对汽车发动机的作用是什么？ 参考答案：涡轮增压装置能提高压强，因而不仅能提高发动机内的燃料气体的化学反应速度，而且能减少气体的燃尽时间，综合提高发动机的功率。（汽油的反应级数一般为2）。 [填空题] 3什么是活化能，其计算的方法是什么？ 参考答案：活化能：使普通分子（平均能量）变为活化分子所需能量。可以测定反应级数根据图解法和计算法来见解求得。 [填空题] 4烃类燃烧的基本过程是什么，什么情况下会发生析碳反应？ 参考答案：烷烃—同原子的醛—低一个原子的烷烃直至甲醛，甲醛分解为一氧化碳和氢气燃烧或直接燃烧.析炭反应是烃类热裂解过称中的二次反应，二次反应是一次反应产生产生足够的一次反应产生足够的中间产物才显著起来。 [填空题] 5标准生成焓、生成焓的定义？反应焓的定义及计算方法？燃料发热量（热值）与燃烧焓、反应焓的关系？ 参考答案：生成焓定义：化合物的构成元素（最稳定的单质）经化合反应生成1mol该化合物的焓的增量。kJ/mol，标准生成焓：是化合物的构成元素在标准状态下（298K，0.1MPA.，经化合反应生成1mol该化合物的焓的增量。在特定的温度压力下（等温等压）进行的反应，反应物与产物具有相同的t，p，则产物与生成物间的焓值之差为该反应的反应焓如果化合物不是由元素直接反应的生成物，则反应后生成物与反应物间的焓差值，不是生成焓，而是反应焓。 发热量与反应焓、燃烧焓大小相等，符号相反。
燃烧题库答案
燃烧 1．为什么说能源与环境问题和燃烧学密切相关？ 答：当今世界能源的获取超过86%来自于燃料的燃烧，而燃烧会释放出很多的气体：CO2，NOx，S化物等等。其中CO2是大气温室气体导致全球变暖；NOx，S化物是有害气体对人类的健康、工业、农业都有害。 2．试写出两个以上燃烧学者的名字：Zeldovich、Spalding、Williams、Robert Bensen 3．煤油和氢气的理论空气量各为多少？答：煤油约为15，氢气约为35 4．某燃料由C、H两种元素组成，则其含H量越高，理论空气量越大。 5．一般燃料的理论燃烧温度(空气)大约为多少？答：2000℃左右 6．油/气比？当量比？余气系数？相互关系？ RP-3燃料与空气化学恰当混合时，各自的值？ 答：油/气比ƒ：在燃烧过程中，参加反应的燃料质量与参加反应的空气质量之比。 当量比Φ：在燃烧过程中，实际的油气比与化学恰当的油气比之间的比值。 余气系数α：在燃烧过程中，实际的空气消耗量与化学恰当时的空气消耗量之比。 两者之间的关系：Φ= ƒ/ƒs（其中ƒs为化学恰当的油气比）、Φα =1 RP-3燃料，甲烷：ƒ≈0.05882，汽油/煤油：ƒ≈0.06667，氢气：ƒ≈0.02857 7．影响燃料的理论燃烧温度的因素有哪些？答：燃料的种类、当量比、压力 8．不考虑离解时所计算的燃烧温度比理论燃烧温度高低？相差？答：离解时温度低，约100℃9．定压燃烧与定容燃烧的理论燃烧温度谁高？大约相差多少？答：定容理。大约相差600℃10．一般碳氢燃料化学恰当比下定容燃烧所造成的压力上升大约为？大约上升10atm 11．用空气和纯氧作助燃剂的燃烧温度谁高？相差？答：用纯氧高。相差3500℃ 12．理论上，当量比1时，燃料绝热火焰温度T f 达到最大值。实际上出现在当量比1.1 时。13．热力学第二定律对分析燃烧反应帮助？可根据熵增原理判断燃烧反应是否化学平衡。14．燃烧热力学和化学动力学各关心什么问题？ 答：燃烧热力学：确定化学反应的热效率；分析化学平衡条件以及平衡时系统的状态。 化学动力学：确定各种化学反应速度以及各种因素（浓度、温度等）对反应速度的影响，从而提供合适的反应条件；研究各种化学反应机理。 15．影响燃烧反应速度的因素有哪些？答：压力、浓度、温度、活化能 16．判断燃烧反应是否化学平衡：熵增原理，熵达最大时化学平衡 17．何谓燃烧反应机理？如何用反应机理来预估燃烧反应级数？ 答：从微观角度上讲，化学反应速度与有效分子的碰撞速度成正比，其中有效分子的碰撞速度与反应物的浓度成正比。根据整体化学反应方程式，在化学恰当时，燃料的系数与氧化剂的系数两者之和为反应级数。 18．用实验方法测定燃烧反应级数对分析燃烧反应机理有何帮助？ 可验证燃烧反应级数分析是否正确，通过总体实验测定燃烧反应级数可验证机理正确性。19．某基元反应方程式为aA bB cC dD +=+，其反应速率常数为k，根据质量作用定律，其反应速度方程可写成W= k[A]a[B]b，该反应的级数为 a+b 。 20．一般碳氢燃料的燃烧反应级数约为 1.7~2.2 。 21．何为Arrhenius公式？横纵坐标分别是？答：k = A exp (-E/RT)横坐标为1/T，纵坐标为lnk 22．活化能:普通分变活化分所需最小能量；分子碰撞须具一定的能量才有效，活化能反映这能量大小。 23．在温度改变时，反应A 与B相比A反应速度改变较少，A与B的活化能大小关系E A 2010 级《燃烧学》参考答案 一、名词解释（每题2分） 1. 火焰传播界限：可燃物在混合物中的浓度低于某值而使正常火焰传播速度为零的浓度值称为下限， 而高于某值而使正常火焰传播速度为零的浓度值称为上限，此为火焰传播界限。 2. 活化分子：能量达到或超过活化能的分子称为活化分子。。 3.反应级数：若反应速率为：w = k c a A C 3 B c cC ，且：v = a + 3 + c ....................... 则称反应为v 级反应。 4. 斯蒂芬流：只要在相界面上存在物理或化学变化，而这种变化在不断产生或消耗质量流，则这种物 理或化学的变化过程与气体组分扩散的综合作用下，会在相界面的法线方向产生一股与扩散物质流有关的总质量流。这是一股宏观的物质流动，以速度Ug 离开液面表面。这一现象称为斯蒂芬流。 5. 层流燃烧：预混可燃气体在流速不高的层流状态下火焰传播称为层流燃烧。 二、填空题（每题2分） 1. 燃烧过程的特点：剧烈氧化反应，发光发热。 2. 盖斯定律：反应的热效应只与起始状态和终了状态有关，与反应的途径无关。 3. 标准燃烧热是指：1mol 的燃料和氧化剂在等温等压条件下完全燃烧释放的热量称为燃烧热。标 准状态时燃烧热称为标准燃烧热。 4. 活化能是指为使某一化学反应能够进行，分子所需获得的最低能量。 5. 焦炭是指：煤在析出挥发分后的剩余物质即固定碳与灰分的混合物。 6. 根据反应机理，稳定的火焰传播分为层流火焰传播和紊流火焰传播。 7. 过量空气系数接近于1 时，气流速度过高则脱火，过低则回火。 8. 液滴的燃烧和蒸发的时间都遵循直径平方—直线定律。 9. 根据燃烧理论，煤粉炉炉膛卫燃带脱落后，导致着火困难，其原因是炉内温度水平降低。 10. 火焰传播速度是指火焰传播，指当可燃混合物在某一区域被点燃后，火焰从这个区域以一定速度 往其它区域传播开去的现象。该速度称为火焰传播速度。 联大系统河南理工大学-消防工程-燃烧学所有答案 列举四种煤的特种分析方法：热重分析，着火指数分析，沉降炉实验，一维燃烧炉实验，热显微镜法，重力筛分法，。 答案是：比表面积法 阿累尼乌斯定律指的是化学反应速度常数与（）的关系 答案是：反应温度 液体燃料的雾化方式可分为介质雾化和两种类型。 答案是：机械雾化 燃烧过程中产生NO的主要原因是：燃烧过程中有N元素、（）、氧化 气氛 答案是：高温 对于碳氢燃料燃烧时生成的炭黑，按其生成机理及其特殊形式，有气相析出型炭黑，剩余型炭黑，（）以及积炭等几种形式 答案是：雪片型炭黑 按照碳燃烧的异相反应理论，当反应温度低于1300℃时，碳粒表面反应 的关键控制步骤是 答案是：络合物离解反应 煤粒一次热解后，生成的产物分为两大类，分别是和焦炭。 答案是：挥发分 链锁反应的三个基本步骤是链的激发、和链的销毁 答案是：链的传递 按照燃料和空气燃烧过程的气体动力学特性，固体燃料的基本燃烧方式可以分为层燃、和煤粉燃烧三种。 答案是：流化床燃烧 链式着火过程主要是活化中心局部增加并加速繁殖引起的，由于活化中心会被销毁，所以链式着火通常局限在活化中心的繁殖速率大于销毁速率的区域，而不引起整个系统的温度大幅度增加，形成“（）”。 答案是：冷焰 答案是：链传播 链式着火由于某种原因，可燃混合物中存在（），活化中心产生速率大于销毁速率时，导致化学反应速度不断加速，最终导致着火。 答案是：活化中心 某一反应温度由400℃增至410℃时，反应速率将至原来的e=2718倍，该反应的活化能等于381939J/mol。 答案是：增加 热着火：可燃混合物由于本身氧化反应放热大于散热，或由于外部热源加热，温度不断升高导致化学反应不断（），积累更多能量最终导致着火答案是：自动加速 火焰传播速度是指火焰传播，指当（）在某一区域被点燃后，火焰从这个区域以一定速度往其它区域传播开去的现象。该速度称为火焰传播速度。 答案是：可燃混合物 根据燃烧理论，煤粉炉炉膛（）脱落后，导致着火困难，其原因是炉内温度水平降低。 答案是：卫燃带 煤粉燃烧过程中NO的生成类型主要是燃料型NO和，其主要成分是NO和NO2。 答案是：热力型NO 均相着火是指挥发分先着火，燃尽之后（） 答案是：碳粒着火 煤的燃烧过程分为：干燥；挥发份析出；（）；（）；燃烬。 答案是：挥发分燃烧|焦炭燃烧 热着火过程温度升高引发的，将使得系统中整体的（）增加，超过活化能的活化分子数按指数规律增加 答案是：分子动能 试着分析旋流煤粉燃烧器出口煤粉气流的着火过程 答案是：一次风|加热 第一章测试 1.谁预言了氧气的存在并用“氧化”解释了燃烧现象？（）。 A:普罗米修斯 B:拉瓦锡 C:斯塔尔 D:普利斯特 答案:B 2.按燃料的存在形态可分为？（）。 A:液体燃料 B:气体燃料 C:固体燃料 D:人工燃料 答案:ABC 3.燃烧一定要有氧气的参加。（） A:错 B:对 答案:A 4.燃料的成分分析方法有元素分析和工业分析。（） A:对 B:错 答案:A 5.在工程上，应采用低位发热量作为计算燃料热量的依据。（） A:错 B:对 答案:B 第二章测试 1.煤灰的熔融特性是动力用煤的重要指标，它反映煤中矿物质在锅炉中的变化 动态。（） A:错 B:对 答案:B 2.以下哪种燃烧设备一般不使用固体当燃料？（） A:航空发动机 B:火箭发动机 C:电站锅炉 D:工业锅炉 答案:A 3.以下哪种燃料的碳氢质量比（C/H）最大？（） A:汽油 B:柴油 C:煤炭 D:天然气 答案:C 4.关于煤的“收到基含碳量Car”和“干燥无灰基含碳量Cdaf”，以下哪种说法正 确？（） A:Car>Cdaf B:Car=Cdaf C:二者无关 D:Car 根据定义: STOICH ACTUAL A /F |A /F | 化学当量反应: 382 22 22C H a(O 3.76N ) 3CO 4H O 3.76aN air Stoich fuel MW A /F | 4.76a( )MW a x y /4 (x=3, y=8，所以a=5) 6.15096 .4485 .28)5(76.4)( 76.4|/===fuel air Stoich MW MW a F A 当量比:87.00 .186 .15|/|/===ΦACTUAL STOICH F A F A 化学当量反应：8182 2C H a(O 3.76N ) products a=x+y/4=8+18/4=12.5 products N O H C →++22188475.12)1( 1 kmol C8H18 与１２．５ｋｍｏｌＯ２和４７ｋｍｏｌＮ２混合 （a ） 8182 2818000f ,C H f ,O f ,N C H H (1)h 12.5h 47h (J /kmol ) 2o f ,O h 0 2 o f ,N h 0 0f ,C8H18 h ?（５１１页，表Ｂ．２） 02 3 4 1 f ,C8H18 1 2 3 4 5 6h 4184(a a /2 a /3 a /4a a ) T K （）/1000 可以算出（２９８Ｋ时）：0 f ,C8H18 h 224,109kJ /kmol )/(109,224)0(47)0(5.12)109,224)(1(188H C kmol J H -=++-= （b ）１ｋｍｏｌ混合物中有多少ｍｏｌ异辛烷？多少ｍｏｌ氧气？多少ｍｏｌ氮气？ 0165.0)475.121/(1188=++=H C x 2066.0)475.121/(5.122=++=O x 7769.0)475.121/(472=++=N x 每１ｋｍｏｌ混合物的焓：0mix i f ,i i h x h ; i i tot x N /N mix kmol kJ h mix --=++-=/3700)0(7769.0)0(2066.0)109,224(0165.0 c) １ｋｍｏｌ混合物有多少千克？（=混合物的分子量乘以１ｋｍｏｌ／１０００，数值上等于分子量） mix mix mix h h /MW 260.30)014.28(7769.0)999.31(2066.0)23.114(0165.0=++==∑i i mix MW x MW mix 3700h 122.27kJ /kg 30.260 燃烧学习题答案： 第一章 1.解释下列基本概念: (1)燃烧：燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光或发烟的现象。 (2)火 灾：在时间和空间上失去控制的燃烧称为火灾。 (3)烟：由于燃烧不完全等原因会使得产物中混有一些微小的颗粒，这时即形成“烟”。 (4)热容：在没有相变化和化学变化的条件下，一定量的物质温度每升高一度所需要的热量。 (5)生成热：化学反应中由稳定单质反应生成某化合物时的反应热。 (6)标准燃烧热：在0.1013MPa 和指定温度下，1mol 某物质完全燃烧时的恒压反应热。 (7)热值：单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧所放出的热量。 (8)低热值：可燃物中的水和氢燃烧生成的水以气态存在时的热值。 2.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征. 燃烧的本质是一种氧化还原反应。特征是：放热、发光、发烟、伴有火焰。 3. 如何正确理解燃烧的条件?根据燃烧条件，可以提出哪些防火和灭火方法? 可燃物、助燃物和点火源是燃烧的三要素，要发生燃烧燃烧，可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的热量。 根据燃烧条件，可以提出以下防火和灭火的方法： 防火方法：1．控制可燃物；2．隔绝空气；3．消除点火源 灭火方法：1．隔离法2．窒息法3．冷却法 4. 抑制法 8. 举例说明燃烧产物(包括烟)有哪些毒害作用?其危害性主要体现在哪几个方面? 除了CO2和H2O 外，烟气中的其他成分都有一定的毒性、刺激性或腐蚀性。其危害性体现在以下三个方面：1）毒害性；2）减光性3）爆炸性 9.试求出在p ＝1atm 、T=273K 下，1公斤苯(C6H6)完全燃烧所需要的理论空气量。 3 22 ,0,030.10104.2248129276.4104.22)32 32412(76.421.02 m O S H C V V O air =⨯⨯⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+⨯=⨯⨯-++⨯== -- 10.已知木材的组成为:C-46%、H-6.0%、O-37.0%、N-2.0%、W-9.0%，问在p ＝1atm 、T=273K 下木材完全燃烧产物体积是多少? 3 22 ,0,045.4104.22323746124676.4104.22)32 32412(76.421.02 m O S H C V V O air =⨯⨯⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-+⨯=⨯⨯-++⨯== -- kg m H W V N S C V V V V V air O H N SO CO yq /18.5100624.221009184.2245.479.01002284.2210046124.2210024.22100184.2279.0100284.22100324.22100124.223,0,0,0,02222=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⨯+⨯++⨯+⨯+⨯= +++= 11.木材的组成为C-48%、H-5%、O-40%、N-2%、W-5%.试求在1.5atm 、30℃的条件下燃烧5kg 这种木材的实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度。(空气消耗系数数取1.5)《燃烧学》参考答案
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