燃烧学作业改
燃烧学第二章作业
燃烧学第二章作业
旋流燃烧器混合特性实验方案设计 班级： 学号： 姓名：
如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组成，中心管通燃料气，外层管道通助燃空气（带有旋流），当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内烟气。为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化）。
一：实验目的 为掌握燃烧器的燃烧特性， 需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化） 。 二：实验原理 由于本实验只需要求得混合后气体的成分比例，不要求混合后气体的浓度。因此，只需要根据热流密度守恒即可求得混合后气体成分的比例，而不需要以温度场模拟浓度场。 对于两股射流与高温烟气的混合问题，燃料气温度为T1，空气温度为T2，高温烟气温度为T3。对于炉膛空间中的任一点，假设其温度为Txy ，该点物质中来自燃料气的成分的质量分数为m1，来自空气的成分的质量分数为m2，来自高温烟气的成分的质量分数为m3。根据热流密度守恒，有： ???=++=++xy p p p p T c T m c T m c T m c m m m 3 33,222,111,3211 若假设三种气流p p p p c c c c ===3,2,1,，则上式可以简化为： ???=++=++xy T T m T m T m m m m 3322113211 式中xy T T T T 、、、321为待测量，321m m m 、、为待求值。 由于未知数有3个而方程只有两个，故方程不封闭无法求解。故，实验中须改变321T T T 、、，测出两次不同温度下的xy T ，与上述两个方程组成封闭方程组如下： ??? ????=++=++=++''33'22'113322113211xy xy T T m T m T m T T m T m T m m m m 式中： 1m ——混合气体中来自燃料气的成分的质量分数； 2m ——混合气体中来自空气的成分的质量分数； 3m ——混合气体中来自高温烟气的成分的质量分数；
燃烧学 第1章 作业
一、已知木材的质量百分数组分为：C－40％，H－10％，O－41％，N－2％，W－6％，A－1％ 1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1）。 2. 木材的高、低热值 3. α=1.5时，完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时，燃烧温度 二、某焦炉煤气的体积百分数组成为：CO－3.8％，H2－58％，CH4－24.5％，C2H4－3.7％，CO2－2.3％，N2－4.7％，H2O－2％,O2—1% 1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1） 2. 1m3煤气的高、低热值 3. α=1.5时，1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO 0.01m3，H2 0.12m3，CH40.06m3. 求烟气的总体积。 一、已知木材的质量百分数组分为：C－40％，H－10％，O－41％，N－2％，W－6％，A－1％ 1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1）。 2. 木材的高、低热值 3. α=1.5时，完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时，燃烧温度 二、某焦炉煤气的体积百分数组成为：CO－3.8％，H2－58％，CH4－24.5％，C2H4－3.7％，CO2－2.3％，N2－4.7％，H2O－2％,O2—1% 1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1） 2. 1m3煤气的高、低热值 3. α=1.5时，1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO 0.01m3，H2 0.12m3，CH40.06m3. 求烟气的总体积。 一、已知木材的质量百分数组分为：C－40％，H－10％，O－41％，N－2％，W－6％，A－1％ 1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1）。 2. 木材的高、低热值 3. α=1.5时，完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时，燃烧温度 二、某焦炉煤气的体积百分数组成为：CO－3.8％，H2－58％，CH4－24.5％，C2H4－3.7％，CO2－2.3％，N2－4.7％，H2O－2％,O2—1% 1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1） 2. 1m3煤气的高、低热值 3. α=1.5时，1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO 0.01m3，H2 0.12m3，CH40.06m3. 求烟气的总体积。
燃烧学第二章作业
旋流燃烧器混合特性实验方案设计 班级： 学号： 姓名：
如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组成，中心管通燃料气，外层管道通助燃空气（带有旋流），当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内烟气。为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化）。
一：实验目的 为掌握燃烧器的燃烧特性， 需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化） 。 二：实验原理 由于本实验只需要求得混合后气体的成分比例，不要求混合后气体的浓度。因此，只需要根据热流密度守恒即可求得混合后气体成分的比例，而不需要以温度场模拟浓度场。 对于两股射流与高温烟气的混合问题，燃料气温度为T1，空气温度为T2，高温烟气温度为T3。对于炉膛空间中的任一点，假设其温度为Txy ，该点物质中来自燃料气的成分的质量分数为m1，来自空气的成分的质量分数为m2，来自高温烟气的成分的质量分数为m3。根据热流密度守恒，有： ???=++=++xy p p p p T c T m c T m c T m c m m m 3 33,222,111,3211 若假设三种气流p p p p c c c c ===3,2,1,，则上式可以简化为： ???=++=++xy T T m T m T m m m m 33221 13211 式中xy T T T T 、、、321为待测量，321m m m 、、为待求值。 由于未知数有3个而方程只有两个，故方程不封闭无法求解。故，实验中须改变321T T T 、、，测出两次不同温度下的xy T ，与上述两个方程组成封闭方程组如下： ??? ????=++=++=++''33'22'113322113211xy xy T T m T m T m T T m T m T m m m m 式中： 1m ——混合气体中来自燃料气的成分的质量分数； 2m ——混合气体中来自空气的成分的质量分数； 3m ——混合气体中来自高温烟气的成分的质量分数； 1T ——第一次输入的燃料气的温度；
燃烧学复习题
燃烧学复习题 第二章 1.简述比热容和物质原子个数之间的关系，并解释形成这一关系的原因。P14 一般而言，物质原子个数越多，比热容越大。分子内能由三个部分组成：平动、振动和转动。单原子分子只有平动动能，双原子分子中，能量储存于振动的化学键和基于两个正交轴的转动动能中，也有平动动能，双原子分子的比热容大于单原子分子的比热容，三原子分子比热容更大，一般而言，分子结构越复杂，摩尔热容越大。比热容Cv和Cp通常都是温度的函数。分子结构越复杂，其摩尔热容越大。机理分子内能由三部分组成，平动，振动，转动。根据量子理论，振动和转动的能量储存模式随温度的增加而变得活跃。 2.什么是生成焓？绝对焓、生成焓和显焓之间的关系。P23 标准状态下元素的化学键断裂并形成新的键而产生所需要的化合物时的净焓变化值.。绝对焓定义为生成焓和显焓之和。 3.什么情况下物质的生成焓为0？P23 在标准参考状态（T=298K，P=1atm）下所有稳定的元素在其最自然的状态时的生成焓设定为零。 4.什么是反应焓？和热值之间的关系？P27 完全反应条件下，在某一特定状态下产物的焓与反应物的焓的差叫作反应焓。热值与反应焓数值相等，但符号相反。 5.低位热值和高位热值有何区别？燃料和燃烧产物在什么状态下的放热量最 大？P27 高位热值（HHV）是假设所有产物都凝结成液体水时的燃烧热。这一情形下释放出最大的热量。低位热值（LHV）是指没有水凝结成液体的情况下的燃烧热。 6.当量比的定义？不同的当量比对于什么燃烧工况？P20
7. *化学当量空燃比和实际空燃比有何区别？ 理论上每千克燃料完全燃烧时需要空气的质量，这种空气和燃料的比例称为化学当量比。为了完全燃料，实际送入的空气量要大于理论空气量， 8. *绝热燃烧温度的定义？有哪些因素导致实际燃烧温度总是低于绝热燃烧温度？ 绝热燃烧温度，亦称“绝热火焰温度”，是燃料在绝热条件下实现完全燃烧时，燃烧产物所能达到的温度。包括定压绝热燃烧温度和定容绝对燃烧温度。在高温度燃烧中，燃烧产物不是简单的理想产物的混合物；主要成分离解产生次要成分。 因为实际燃烧时散热是不可避免的，为了完全燃烧，实际送入的空气量要大于理论空气量，以及火焰在高温时，部分燃烧产 物C02和H20分解成CO 、H2和02时要吸热。所以，实际燃烧 温度总是低于理论燃烧温度。 9. 定质量孤立系统中，燃烧化学平衡组分如何确定？P33 （热力学）第一定律，第二定律，状态方程 10. *在使用吉布斯函数来确定燃烧化学平衡组分时，有哪些限定条件？P33 给定温度、压力和化学当量比的条件下计算混合物的组成。G=H-TS 11. 如何用分压力计算平衡常数K p ？P35 12. 平衡常数K p 和0T G 的关系，及其对化学平衡的影响？P35
燃烧学课后复习题1
第三章燃烧化学动力学基础 1、什么叫燃烧？ 2、什么是简单反应（也称基元反应），什么是复杂反应（也称总包反应）？ 3、什么是浓度？有哪些表达方法？ 4、什么是化学反应速度？表达方法？ 5、质量作用定量的内容？试用质量作用定理讨论浓度对化学反应速度的影响。 6、什么是反应级数？对于基元反应和总包反应，反应级数如何确定？ 7、常用的固体、液体、气体燃料的反应级数的范围是多少？ 8、反应级数n=1，n=2时反应速度常数的单位？ 9、试用阿累尼乌斯定律说明温度对化学反应速度的影响？ 10、什么是活化能？什么是活化分子？试说明活化能对化学反应速度的影响？ 11、活化能的计算方法？ 12、试述活化分子碰撞理论的内容？过渡状态理论的内容？ 13、试用分子碰撞理论分析活化分子发生化学反应过程中的能量变化情况？ 14、试说明压力对化学反应速度的影响？ 15、反应物中添加惰性气体对化学反应速度有何影响？ 16、为何催化剂可以加快化学反应速度？ 17、链式反应理论观点是什么？ 18、什么是分支链反应？什么是不分支链反应？ 19、链式反应过程包括什么？ 20、试用氢燃烧反应说明为什么分支链反应能极大地增加反应速度？ 21、什么是化学平衡常数？ 第四章燃烧过程中的射流特性与混合情况 1、什么是平面自由射流？请图示说明射流从喷口喷出后射流发展情况？（射流形状、射流质量、 浓度、射流速度） 2、请图示说明平面自由射流的基本结构（扩展角，射流边界、核心区、初始段、基本段），及射流 速度沿轴向和径向分布情况。
3、什么是射程？射流初始动量对射程有何影响？ 4、说明射流扩展角、卷吸量、射流速度衰减情况、射程四者之间的关系？ 5、说明射流扩展角、射程、射流速度衰减对射流与周围气流的混合情况的影响。 6、什么是同向平行流中射流？速度梯度对射流的扩展、射流速度衰减和射程有何影响？ 7、什么是环形射流、同轴射流？射流截面上轴向速度沿径向分布情况（请图示说明）? 8、在同轴射流中，中心射流和环形射流是如何相互影响的？ 9、对于难以燃烧的贫煤和无烟煤来说，燃烧器采用同轴射流时，中心射流速度和环形射流速度如 何分布才有利于着火和燃烧？对于容易燃烧的烟煤，采用同轴射流燃烧器时，中心射流速度和环形射流速度如何分布才合理？ 10、什么是旋转射流？速度分布情况？从燃烧角度分析，其优点有哪些？ 11、什么是旋流强度？旋流强度对气流的扩展、卷吸周围气体数量、射流衰减、射程有何影响？ 12、旋流强度对回流区大小（回流量）有何影响？ 13、什么是弱旋转射流？什么是强旋转射流？ 14、弱旋射流轴向速度沿径向分布情况？改变旋流强度的大小，对轴向速度和切向速度的衰减 情况有何影响？ 15、强旋转射流轴向速度沿径向分布情况？改变旋流强度的大小，对轴向速度和切向速度的衰 减情况有何影响？ 第五章着火理论 1、着火的方式有哪些？ 2、什么是热着火？什么是链锁着火？ 3、热着火和链锁着火的区别？ 4、热着火需要满足的条件是什么？链锁着火需要满足的条件是什么？ 5、热自然的临界条件是什么？并说明物理意义。 6、可燃混合气体的初始温度、压力（或浓度）、与外界对流换热系数对热自然有何影响。请用图示 说明。 7、什么是着火的孕育时间？请图书说明。解释为什么堆放在煤场的在常温下也经常会自然，而直吹 式煤粉锅炉中一次风管中的煤粉在高于150℃的条件也不会自然。 8、热自然温度的定义是什么？热自然温度的影响因素有哪些？如何影响？图示说明。 9、图示着火温度与燃料空气混合物的浓度（过量空气系数）的关系。煤矿巷道中发生瓦斯爆炸的原
燃烧学2章作业
2.1 1）挥发分容易析出，可燃混合物浓度达到贫油限发生自燃；2）挥发分析出，可燃混合物浓度慢慢增大最后达到贫油限发生自燃；3）煤粉的散热量大于化学反应放热量，可防止自燃；4）挥发分不易析出，难以与空气接触，可防止自燃。 2.3 在150℃时，磨煤机内小部分煤粉通过热风加热不断积累热量最终达到着火温度发生自燃，显暗红灼热。但煤粉自燃的放热量通过热风被及时地带出磨煤机，自燃煤粉的放热量远小于其对外的散热量，因此远离自燃煤粉的地方温度迅速下降，局部火焰不能传播到整个可燃物内，不会发生爆炸。 2.4 过量空气系数过大，煤粉浓度过小，着火温度较高，作为一次风的气体量减小而煤粉浓度较高，着火温度降低，同时又减少了乏气带走的热量，减少了着火所需热量，又由于颗粒间相互影响加强可使着火温度进一步降低，有利于煤粉着火。 2.5 高原氧气稀薄，燃料浓度过高，偏离化学反应当量比，需要更高的点火能，冬天气温低，可燃混合物着火浓度界限变小，所以发动机难以发动。 2.6 低负荷时，进入炉内的燃料量较少，燃料燃烧的放热量减少，致使烟气和炉膛温度降低，同时烟气回流量减少，煤粉着火变得困难，同时，炉膛温度较低，煤粒临界直径较大，小颗粒煤粉容易熄火，影响着火稳定性。
2.8 1，2，4，10不利 3，5，6，7，8，9有利 习题 1、热自燃着火机理是什么？ 2、热自燃着火条件是什么？ 3、着火温度表达式是什么，自燃着火温度是否一物理化学常数？何故？ 4、当p、T0、a、S/V及X A变化时着火温度的变化趋势如何？何故？ 5、由于Ti≈T0是否说明在任何T0下均能热自燃？何故？ 6、防止自燃的措施有哪些？ 7、对一定的可燃混合气，在一定的X f下，当保持P不变，随着aS/V 的增加，Tc亦将如何变化，而当保持Tc不变，为何随着aS/V的增加，Pc 将如何变化？ 8、点燃与自燃的区别何在？常用点燃方法有哪几种？ 9、着火温度与点火温度的概念有何联系与区别？ 10、说明炽热物体点燃的条件。 11、什么是最小点火能量？ 12、何谓均相燃烧？何谓非均相燃烧？其过程和燃烧速度的影响因素有何不同？ 13、何谓动力燃烧？何谓扩散燃烧？其燃烧速度的影响因素和强化途径有何不同？
燃烧学导论第二版第二章作业答案
根据定义:ST O IC H A C T U A L A /F |A /F |F = 化学当量反应: 38222 2 2 C H a(O 3.76N )3CO 4H O 3.76aN ++?+ air Stoich fuel M W A /F | 4.76a ( )M W = 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：81822C 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 ） 818 228180 00 f ,C H f ,O f ,N C H H (1)h 12.5h 47h (J /kmol )=++ 2o f ,O h 0= 2o f ,N h 0= f ,C8H18h ?=（５１１页，表Ｂ．２） 02341 f ,C 8H 18123456h 4184(a a /2a /3a /4a a ) T K q q q q q q -=+++-+=（）/1000 可以算出（２９８Ｋ时）：0 f ,C8H18h 224,109kJ /kmol =- )/(109,224)0(47)0(5.12)109,224)(1(18 8H 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：0 mix i f ,i i h x h = ? ; i i to t 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——第4章作业
1.计算丁烷在空气中的理论最大爆炸压力。（初始温度25℃，初始压力0.1MPa, 爆炸温度 1900℃） 2.某容器中含甲烷5%，乙烷2%，氧气21%，氮气67%，二氧化碳5%（体积百分比）。 初始温度25℃，初始压力0.1MPa, 爆炸温度1200℃，计算爆炸压力。 3.已知乙烷爆炸下限为3%，摩尔燃烧热为1426.6kJ，丙烷的摩尔燃烧热为2041.9kJ，求 丙烷的爆炸下限. 4.某煤气的组成为：CO 10%、氢气45%、甲烷30%、氮气11%、二氧化碳2%、氧气2%。 将1m3该煤气与19m3空气混合，遇明火是否爆炸？ 5.一混合气体中含乙烷1%、丁烷C4H101.4%，其余为空气，该混合气体遇明火是否有爆炸 危险？（乙烷和丁烷在空气中的爆炸上限分别为12.5%、8.5%，下限分别为3.0%、1.5%）6.图为可燃气体—氧气—氮气体系的爆炸极限图。 极限。（2）说明A点和B点两种气体的爆炸危险 状态。（3）在图中分别标出当气体A和气体B泄 漏到空气中，新的混合气的移动路线，并说明其 爆炸危险状态的变化情况。（4）在图中标出完全 惰化区。 7.预混可燃气燃烧波的传播存在哪两种方式?各有 什么特点? 8.什么叫做火焰前沿?火焰前沿有什么特点?预混可 燃气中火焰传播的机理是什么? 9.影响层流预混火焰传播速度的因素主要有哪些? 10.简述可燃气体爆炸参数及测量方法. 11.爆炸极限主要受哪些因素影响? 12.简述爆轰的发生过程，并说明其本质是什么? 13.形成爆轰要具备哪些条件? 14.预防和控制可燃气体爆炸的方法有哪些? 15.主要有哪些阻火隔爆装置?什么叫做消焰径?金属网阻火器的工作原理是什么？ 16..什么叫做湍流燃烧?揣流燃烧有什么特点？其速度为什么比层流燃烧的速度快? 17.在扩散火焰中，气流速度和管子横截面积是如何影响火焰高度的?为什么? 18.为什么lmol可燃气完全燃烧所需氧气摩尔数越大，扩散火焰高度越高?为什么环境中氧 浓度越低，扩散火焰高度越高?
燃烧学作业
燃烧学作业 1.表面燃烧理论和容积燃烧理论的特点（P116、P119） 答：湍流火焰表面燃烧理论的实质是：当燃烧表面扩大时，其燃烧反应速度比可燃气体和燃烧产物的混合速度快得多，即火焰皱折到那里，燃烧到那里，这在湍流为团尺度不大，脉动速度较低时是较为切合实际的。 2.简述一种同时考虑大尺度湍流和小尺度湍流的弱湍流火焰的理论 答：表面理论。小尺度湍流火焰和大尺度弱湍流火焰可用表面理论来解释， 3.湍流扩散火焰稳定的方法及基本原理 答：火焰稳定，即保证已经着火了的燃料不再熄灭，要求火焰前沿能稳定在某一位置。要保证火焰前沿稳定在某一位置的必然条件是：可燃物向前流动的速度等于火焰前沿可燃物的传播速度，这两个速度大小相等，方向相反，因而火焰前沿就静止在某一位置上。方法有：1）钝体 2）小型点火火焰稳定火焰 可在流速较高的预混可燃主气流附近放置一个流速较低的稳定的小型点火火焰（又称值班火焰或引燃火焰），使主气流受到小火焰不间断的点燃。 3）用反吹射流稳定火焰 4）采用旋转射流稳定火焰 旋转燃烧器是利用强烈的强烈的旋转气流产生强大的高温回流区，从而强化燃烧的着火和燃烧，同时加速燃料和空气的混合。 5）利用燃烧室壁凹槽稳定火焰 在凹槽内行程一个分离回流流动，这回流区就是对流经的可燃混合气流由返回的高温烟气点燃而维持火焰的稳定。 6）利用带孔圆筒稳定火焰 7）利用流线型物体稳定火焰 前面叙述稳定火焰的基本原则是采用较大阻力的物体使高速齐鲁滞止下来形成回流区，利用回流的高温燃气来点燃混合气以维持火焰的稳定，利用流线型物体的方法原理基本相同，以尽量减少稳定器所造成的流阻损失。 8）利用激波稳定火焰 利用超音速气流形成的激波来进行燃烧，一方面是藉激波的减速作用使气流滞停下来，使燃烧在亚音速气流内进行；另一方面是利用激波所造成的局部极高温度来协助火焰的传播，然而，由于激波后气流速度仍然很高，要形成固定的点火源就需要有火焰传播速度很高的高能燃料。
燃烧学第三章作业
第三章作业 使用编程语言求解常微分方程的方法，求解零维系统自燃问题： k0——频率因子，初值取100.0 E——活化能，初值取1.E5 R——气体常数，初值取8.314 C——可燃混合物中反应物浓度，初值取1.0 n——反应级数，初值取1.0 V——容器体积，初值取1.0 Q——可燃混合物的燃烧热，初值取2.E7 T——容器内可燃混合物温度，初值取与T0相等的数值。 h——散热系数，初值取5.0 S——容器壁散热面积，初值取6.0 T0——容器壁温度，初值取800.0 定解条件：t=0时，T=T0。 以上方程描述了一个零维系统的温度从t=0开始随时间变化的过程。 a)使用在第一章已经介绍过的Euler法，求解上述定解条件下的常微分方程，获得系统温度T随时间t的变化曲线。
b)分别令系统初温T0=300、400、500、600、700、800、900、1000、1100（其他参数不变），获得不同初始温度下的系统升温曲线，并讨论系统初温对热自燃过程的影响。 c)分别令散热系数h＝1.0～10.0（T0保持800K），获得不同初始温度下的系统升温曲线，并讨论散热系数对热自燃过程的影响。 问题求解过程如下： 一：程序如下： #include
燃烧学思考与练习题全部
燃烧学思考与练习题 第二章思考与计算题 2.1 煤有哪些种类，都有哪些特点，其可燃组分有哪几种？ 2.2 煤中灰分和煤中不可燃矿物质的含义一样吗？ 2.3 煤中的含碳量、固定碳和焦炭的含义相同吗？ 2.4 什么是燃料的发热值？高位发热值和低位发热值有什么区别？如何利用氧弹式热量计测量煤的高位发热值？ 2.4 什么是标准煤？规定标准煤有何实用意义？ 2.5 整理一下你所了解的国内外的洁净煤燃烧新技术。 2.6 哪些石油加工产品可以作为工业炉窑的燃料？ 2.7 燃料油的粘度随温度升高而降低，利用恩格拉粘度计测量燃料油在不同温度下的粘度，并绘出它们之间的关系曲线。 2.8 重油燃烧技术对重油的粘度有什么要求？ 2.9 何谓燃料油的闪点、燃烧点和着火点？用实验来证明。 2.10 为什么需要了解燃料油的热稳定性和掺和性指标？ 2.11 与气体燃料有关的单一气体有哪些？它们各自的特点是什么？ 2.12 高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气、天然气等都有哪些特点？按照它们的热值范围排序。 2.13 试求40%甲种煤和60%乙种煤的混合物发热值。 甲种：C ar=62.1%，H ar=4.2%，S ar=3.3%，N ar=1.2%，O ar=6.4%，M ar=7.0%，A ar=15.8% 乙种：C ar=38.6%，H ar =2.6%，S ar =3.8%，N ar =0.8%，O ar =3.1%，M ar =11.0%，A ar =40.1% 2.14 已知某种煤的空干基成分为：C ad=53.97%，H ad=2.91%，S ad=3.54%，N ad=0.76%，O ad=5.1%，W ad=0.91%，A ad=32.81%；V daf=14.76%；Q net,ad=21623.8kJ/kg和收到基水分W ar=4.6%，求煤的收到基其它成分，干燥无灰基成分及收到基低位发热值，并用门捷列夫及我国煤科院的经验公式进行验算。 2.15 某种煤收到基含碳量为41%，由于受外界条件的影响，其收到基水分由15%减少到10%，收到基灰分由25%增加到35%，试求其水分和灰分变化后收到基含碳量？（要求先推导换算公式后计算） 2.16 甲乙两厂采用相同型号锅炉，甲厂燃用Q net,ar=22274 kJ/kg的煤，煤耗6.53 kg/s，乙厂燃用Q net,ar=16341 kJ/kg的煤，煤耗8.25kg/s，用标准煤耗比较哪个厂的锅炉燃烧经济？ 2.17 某加热炉使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，煤气温度25℃，由化验室分析的煤气组分见下表，求两种煤气的发热值和当高炉煤气和焦炉煤气按7:3混合时，混合煤气的组分
燃烧学习题答案
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)
燃烧学作业
第二章 1、说明煤的化学成分以及各组分对煤质的影响？ 煤的化学组成：碳C，氢H，硫S，氧O，氮N，水分，灰分。 ①碳：含碳量多少决定了燃料发热值的高低。碳是一种较难燃烧的元素需要在较高的温度下才能着火燃烧，所以碳化程度高的固体燃料（无烟煤）就不容易燃烧。 ②氢：氢是燃料中最有利的可燃元素。它燃烧时能放出大量的能量（约相当于碳发热量的4.5倍）氢最容易燃烧，所以燃料中含氢愈多，燃料就越容易着火，且燃烧的亦愈好，并且含氢较高的燃料燃烧时，易生成炭黑。含有大量氢的固体燃料在贮藏时容易风化，风化时会失去部分可燃元素。其中首先是氢。 ③硫：硫是燃料中最有害的可燃元素。燃烧时可放出少量的热量。燃烧后产生SO2与SO3气体，这些气体与烟气中的水蒸气结合形成亚硫酸或硫酸等蒸气，对燃烧设备的金属表面引起严重的腐蚀。 ④氧和氮：氧、氮是煤的内部杂质，两者都不能燃烧。他们的存在，相对的减少了可燃元素碳氢的含量，因而是燃料发热量减少，杨在燃料中呈化合物状态存在的，它与一部分可燃元素（如碳和氢）结合成化合物，这样就约束了一部分可燃成分，使煤的发热量进一步减少。氮既不能燃烧，也不能助燃。因此，在燃烧时一般不参加反应而进入烟气中去。但在温度高和含氮量高的情况下，将会产生氮氧化物（NOx）等物质，排入大气会造成换进污染。 ⑤水分，灰分：他们的存在不仅减少了可燃元素的含量，降低了燃料的热量，同时还给煤的燃烧带来一定的困难，如不易着火，燃烧后结渣等。灰分在燃烧后将以灰尘的形式随烟气带走，这会引起各类燃烧装置和通道阻塞、磨损，并影响传热。如含有钒、钠等化合物（钠盐、钒盐）时还会产生高温腐蚀。因为灰分的存在会相对地减少燃料中可燃物质的含量，降低发热量；同时还易造成燃料不完全燃烧和给设备的维护与操作带来困难，所以燃料中灰分含量是衡量煤质经济价值的一个很重要的指标。 2.何为煤的黏结性及灰熔点？何为煤的结焦性及结渣性？它对煤的燃烧有何影响? 答：（1）黏结性：粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定的温度时，煤的颗粒相互黏结形成焦块的性质（焦炭形成不同坚固程度的性质） （2）灰熔点：由于多组成分的原因，灰分没有明确的熔化温度，它的熔化是一个过程，其其熔化特性通常使用t1,t2,t3三个特征温度来描述。t1为灰的开始温度，t2为灰的软化温度，t3为灰的熔化温度。一般是将试样做成三角锥形，并以试样软化到半球形的温度作为熔点。 （3）结焦性：煤的结焦性是指，煤在工业炼焦条件下，一种煤或几种煤混合后的粘结性，也就是煤能练出冶金焦的性质。 （4）结渣性：在固体排渣炉上使用低灰熔点的煤时，容易在炉壁上爬渣，处理不当会造成很严重的事故，如在液体排渣炉上使用高熔点的煤时，容易堵住排渣口。 （5）煤的黏结性和结焦性可以使我们知道某种没是否适于炼焦，对于煤的气化和燃烧性能也有很大影响，例如具有强黏结性的煤在气化和燃烧时，由于煤的粘结容易造成大块，严重影响气流的均匀分布。煤的灰熔点和结渣性对燃烧有很大的影响，熔点太低时，灰灰分容易结渣，有碍于空气流通的气流的均匀分布，是燃烧程度遭到破坏，其次对燃烧设备也不利。 3、何谓燃料的高位发热量？低位发热量？为什么热力计算中要用燃料的应用基低位发热量？答：高位发热量是燃料时机最大可能发热量；其中包括了水的汽化潜热。低位发热量是扣除水汽化潜热所得的发热量。 4、根据母体物质炭化程度的不同，可将煤分为哪四大类？ 答：根据炭化程度的深浅，煤可以分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。 5.煤中水分有几种存在形式？同一种煤，不同汗水联之间如何换算？ 答：（1）①外在水分：指的是不被燃料吸收而是机械地附着在燃料表面上的水分。 ②内在水分：指的是达到风干状态后燃料中所残留的水分，他包括被燃料吸收并均匀分布在可燃中的化学吸附水分和存在与矿物质中的矿物结晶水。 （2）换算关系：W y=W f*{(100-W y)/(100-W f)} W f=W y*{(100-W f)/(100-W y)}
燃烧学导论第四章习题答案.doc
习题 4-6 已知 : 总包反应 : C4 H10+aO2Products 反应级数 : 丁烷, 氧气 A=× 109 (kmol/m 3)s E A=125,500 kJ/kmol 求 : 丁烷消耗速度的表达式d[C4H10]/dt 解 : 根据总包反应的速率定义(方程和Ahrrenius 反应速率常数的定义(方程 : d[C 4 H 10 ] k[C 4 H 10 ] m [O2 ] n or dt d[C 4 H 10 ] Aexp[ E A / R u T ][ C 4 H 10 ] 0.15[ O2 ] 1.6 dt 代入数据得到 : d[C 4 H 10 ] 4.16 10 9 exp[ 125,500 / R u T ][ C4 H 10 ]0.15 [O2 ]1. 6 dt 习题 4-10 已知 : K r 2.82 105T exp[ 9835 / T ] (针对反应 : CH4MCH3 H M ) 平衡常数 : K p(1500 K ) 0.003691 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 , k f [ CH 4 ][ M ] k r [CH 3 ][ H ][ M ] 或者 k f [CH3][H][M] [CH3][ H ] k r [CH4][M] [CH4] 由于 [x i ]=P i/R u T ,上式变换为 , k f P CH3 P H1 K p P o / R u T (根据式K p的定义) k r P CH 4 R u T 因此 , k f k r K p P o / R u T 在 1500 K 下, k f = 2.82 ?105 (1500)exp[ 9835 / 1500](0.003691)101,325 m6 kmol = 18.0 m3 8315(1500) kmol 2 gs m3 kmol gs 习题4-18 [CO] 0 = c CO P = 6.7? 10- 5 kmol / m3 R u T [OH] 0 = c OH P = 2.24? 10- 5 kmol / m3 R u T [O 2 ] 0 = c O2 P = 3.9? 10- 5 kmol / m3 R u T k1 = 4 ? 1011 cm3 / mol gs k2 = 1.496? 107 cm 3 / molgs
燃烧学3章作业
1）H e＞Ar＞N2 2)湿＞干 3）烃氧>分解，烃氧燃烧反应火焰温度高，火焰传播速度大4）低压>高压 5)电石气﹥天然气﹥液化气 3-5 c﹥b﹥d﹥a 3-7 火焰的长度容易控制；不容易产生碳黑；燃烧完全；燃烧产物的温度比较高。 纯扩散火焰生成大量的碳，工程上大多数的燃烧设备中有时由于火焰中生碳过多引起壁上结碳，对安全和经济性都是不利的。 3-8 管口附近散热损失小，火焰传播速度大，回火区向管口移动，不易脱火，但在管口处容易发生火焰传播速度大于气流速度，造成回火。 3-10 因为煤气火焰传播速度较快，采用“火等气”可以及时燃尽放出的煤气，采用“气等火”容易造成附近范围内空间煤气浓度达到火焰传播的浓度界限，点燃后火焰迅速传播发生爆
3-11 外加细密网格可以加强散热损失，降低了火焰的最高温度，从而引起火焰传播速度的降低，它又引起火焰厚度的增加，从而使散热损失增加，火焰温度进一步降低到不足以发生化学反应，火焰存在传播界限不易传播。 2-8 有利：3，5，6，8，9，10 不利：1，2，4，7 思考题 1/何谓火焰传播?缓燃波与爆燃波的区别是什么? 2/为什么实际管内火焰形状是抛物状的? 3/何谓火焰猝熄效应? 4/火焰传播速度是否就是火焰移动速度?为什么? 5/为什么本生灯火焰是圆顶的,其根部为何存在凸起? 6/本生灯火焰的火焰传播速度是否处处相等,为什么? 7/一维层流火焰前沿如何分区的?其分区温度是否等于着火温度?为什么? 8/如何求解火焰传播速度?火焰传播速度是否是可燃物的物化参数? 9/火焰传播速度与哪些因素有关?应怎样利用它来强化燃烧过程?
10/为什么预热燃料或预热空气可以提高燃烧效率? 11/为什么纯氧燃烧和富氧燃烧可以大幅度强化燃烧效果? 12/压力是如何影响火焰传播速度的? 13/如何利用本生灯测量火焰传播速度? 14/为何仅在一定的空气系数范围内才能实现火焰传播? 15/为什么要求火焰稳定?一维管内火焰稳定条件是什么? 16/管口火焰稳定条件是什么?管口点火环是如何建立的? 17/管径对脱火和回火有何影响? 18/为什么火焰可以稳定在管口的一根金属丝上? 19/在高速气流中,通常采用哪些措施稳定火焰? 20/在燃烧装置中形成回流区的意义何在?通常采取哪些措施形成回流区?
西安交通大学燃烧学作业第二章资料
兴业嘉园机械式停车设备 设计与施工 招 标 文 件 招标单位：上海兴业投资发展有限公司日期：2003年1月27日
本招标文件是建设单位在招标过程中的规范性文件，是各投标单位编制投标书的依据，也是以后签订承包合同的重要依据。 第一条：工程概况 1.1项目名称：兴业嘉园 1.2建设单位：上海兴业投资发展有限公司 1.3项目地点：浦电路400号 1.3项目性质：住宅及酒店式公寓 1.4准备条件： 1.4.1结构施工已完成。 1.4.2建设用地已征用，现场施工的水、电、道路和通讯条件已经落实。 第二条：工程发包范围，发包方式及付款方式 2.1工程发包范围：机械式停车设备及辅助设施的制造安装 2.2工程发包方式：包工、包料、包安全、包质量、包工期、包验收通过。 2.3工程款支付方式：根据自身情况，自行提出工程款支付方式，以资竞争。 第三条：材料及设备供应原则 3.1材料供应 本工程材料由施工单位采购。 3.2材料的供应原则 3.2.1施工单位采购的材料应在采购和进场前，提供质保书、品牌号、规格、价格，由监理单位和建设单位认可符合上海市质量技术监督局和上海市公安局交巡警总队路政设施处有关规定要求，否则监理单位有权不予验收进场。对质量不符合要求的材料，一律不得使用到本工程实体上，否则，因此产生的一切后果，由采购方负责，并承担由此产生的一切损失。 第四条：工期要求及奖罚办法 4.1本工程总工期由各投标单位根据各自的优势自行测算工期，以资竞争，一旦中标即为合同工期。工期奖罚以合同为准，中标的施工承包单位每提前或延迟一天，奖罚在合同内另行规定。正式开工日期以建设单位口头或书面通知为准。 第五条：工程质量、安全要求及验收标准 5.1本工程中标单位必须遵守和执行国家规定的建筑安装工程及验收规 范、设计要求、质量评定标准和上海市有关工程质量管理文件，工程质 量等级由各投标单位自报，以资竞争。奖罚的具体数额由各投标单位在 投标书中提出，具体条款在合同中明确。 5.2本工程质量如达不到合格，除按合同中定下的罚数数额之外，应予返 修，直至达到合格为止，返修所需人力、物力、财力、工期延误均由中
《消防燃烧学》燃烧学习题1---2
第一章 1．燃烧：时值可燃物与氧化剂发生的放热反应，通常伴有火焰，发光和发烟的现象。 2．火灾： 3．烟： 4．热容：是指在没有像变化和化学变化的条件下，一定量物质浓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种化合物时的反应热，成为该物质的生成热。 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成为 该物质的标准燃烧热。 7．热值：是指单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧所发出的热量。 8．低热值：就是可燃物中的水和氢燃烧生成的水以气态存在时的热值。 9．高热值：就是可燃物中的水和氢燃烧生成的水以液态存在时的热值。 10.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征. 答：燃烧的本质是特殊的氧化还原反应。特征有放热、发光、发烟、伴有火焰等；阴燃反应会放出大量的烟；只要有可燃气体溢出的燃烧就会有火焰。 11．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条件？ 答：燃烧要具备燃烧三要素，即可燃物，助燃物和点火源。此外要发生燃烧还必须满足其他条件，如可燃物与助燃物有一定的数量和浓度，点火源有一定的温度和足够的热量等。 防火方法：控制可燃物，隔绝空气，消除点火源，设防火间距。 灭火方法：隔离法，窒息法，冷却法，抑制法。 12.在火灾中，燃烧区的温度从TO 上升到TC ，气体密度从ρ0下降到ρc ，试用气体的有关定律推导，c c c T T T 000-=-ρρρ 该式说明了什么问题 ? 答：根据气体状态参数方程可以导出该式 该式说明温差越大，密度差越大，随着温度的上升，密度越来越小，越有利于气体向上冒出。 13．.燃烧反应速度方程是如何得出的?在该方程中，KOS(KO S’)和ES 是否有直接的物理意义?为什么? 答：推导过程参看本章第二节。 由于燃烧反应都不是基元反应，而是复杂反应，因而都不严格服从质量作用定律和阿累尼乌斯定律，所以KOS(KOS’)和ES 都不再具有直接的物理意义，它们只是由试验得出的表观数据。 14．举例说明产物（包括烟）有哪些毒害作用？其危害性主要体现在那几个方面？ 答：毒害作用：缺氧窒息作用，毒性、刺激性及腐蚀作用，高温气体的热损伤作用 危害性：烟气的毒害性，烟气的减光性，烟气的爆炸性，烟气的恐怖性。 15．.什么叫做恒压热容、恒容热容?什么叫做平均热容? 答：恒压热容：物质压力不变条件下的热容。恒容热容：物质体积不变条件下的热容。 平均热容：一定量的物质从温度T1升高到温度T2时每升高一度所需要的热量。 第二章 1.热量传递有哪几种方式?举例比较说明这几种传热方式各有什么特征。 答：热量传递的方式：热传导，热对流，热辐射。 特征：热传导：有接触、有温差、无宏观位移。热对流：有接触，有温差，有宏观位移。 热辐射：无接触，有温差，有能量转换。