西工大燃烧学各章总结 重点问答题
西工大燃烧学各章总结+重点问答题
前沿：燃烧强烈放热和发光的快速氧化反应过程。
按化学反应传播分类：强烈热分解、缓燃、爆震。
燃烧现象是流动、传热、传质和化学反应同时发生又相互作用的复杂的物理化学现象。
第一章：燃烧热力学化学恰当反应：所有参加化学反应的反应物都按化学反应方程规定的比例完全燃烧的反应。
特点：反应物完全消耗，燃烧强度最高。
空气-燃料化学恰当比（空—燃比）：化学恰当反应时消耗的空气—燃料质量比。
当量比：实际燃油量所需的理论空气量与实际空气量之比或实际燃油量与理论燃油量之比。
余气系数：实际空气量所需的理论燃油量与实际燃油量之比或实际空气量与理论空气量之比。
热效应：温度不变，对外界只做容积功，所交换的热量。
反应热：化学反应过程中系统与外界交换的热量，统称为反应热。
反应焓：等温、等压条件下，反应物形成生成物时吸收或放出的热量（热效应）热效应：能够表征物质的属性而且是在特定条件下进行的化学反应的反应热，则称为热效应。
绝对焓：某一参考温度下该组分的生成焓和从某一参考温度开始的显焓变化之和。
标准反应热: 标准状态下的反应热。
燃烧焓：当1 mol的燃料与化学当量的空气混合物以一定的标准参考状态（比如1atm，25℃）进入稳定流动的反应器，且生成物（假定为CO2，H2O，N2）也以同样的标准参考状态离开该反应器，此反应释放出来的热量。
燃料的发热量：指单位质量或单位体积（对气体燃料而言）的燃料（在标准状态下）与空气完全燃烧时所能释放出的最大热量。
是衡量燃料作为能源的一个很重要的指标。
燃料热值：1kg燃料在标准状态下与空气完全燃烧所放出的热值。
高热值HHV（凝聚相），低热值LHV（汽态）。
绝热燃烧（火焰）温度（Tad）：当燃料和空气的初始状态，即燃料/空气比及温度一定时，绝热过程燃烧产物所能达到的温度。
分类：等容燃烧和等压燃烧。
热离解：燃烧产物的分子在高温下吸收热量而裂变为简单分子或原子的现象。
标准生成吉布斯自由能：在标准状态（压力）下，由稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）生成1mol化合物时吉布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯自由能。
2.2燃烧焓和热值
kJ kJ 10 393, 546 11 285, 857 kmol kmol 6, 830, 096kJ
3
例题
所以
hc H c , H 2O (l ) NC10 H 22 6,830, 096kJ 6,830, 096 kJ kmol C10 H 22 1kmol
甲烷的空气/燃料恰当比为17.11，于是反应焓或燃烧焓为
50016 hR 2761.8kJ / kgmix 17.11 1
2
热值
燃料的发热量（热值Calorific Value）
定义：指单位质量或单位体积（对气体燃料而言）的燃料 （在标准状态下）与空气完全燃烧时所能释放出的 最大热量。是衡量燃料作为能源的一个很重要的指标。
6,830, 096
- 12 -
hc hc MWC10 H 22
kJ kmol 48003 kJ kg C10 H 22 kg 142.284 kmol
h h 对于低热值，将 f , H 2O (l ) 换成 f , H 2O ( g ) 即可，因此有
hc 6,345,986 kJ kmol C10 H22
C10 H 22 g 15.5 O2 3.76 N 2 10CO2 11H 2O l或g 15.5 3.76 N 2
- 10 -
无论高热值还是低热值，都有
Hc H R H reac H prod
其中 H prod 的值依产物中的状态而定。
- 3 -
-qCV = -(hprod – hreac)
反应物 （标准状态下化学当 量燃料-空气混合物） 产物
（标准状态下完全燃烧）
燃烧学 复习重点概要
第三章 着火和灭火理论一、谢苗诺夫自燃理论 1. 基本思想：某一反应体系在初始条件下，进行缓慢的氧化还原反应，反应产生的热量，同时向环境散热，当产生的热量大于散热时，体系的温度升高，化学反应速度加快，产生更多的热量，反应体系的温度进一步升高，直至着火燃烧。
2.着火的临界条件：放、散热曲线相切于C 点。
3.∆T=ER 20B T T T ≈-① 改变散热条件 ②增加放热二、区别弗兰克－卡门涅茨基热自燃理论与谢苗诺夫热自燃理论的异同点1.谢苗诺夫热自燃理论适用范围：适用于气体混合物，可以认为体系内部温度均一；对于比渥数 Bi 较小的堆积固体物质，也可认为物体内部温度大致相等； 不适用于比渥数Bi 大的固体。
2.弗兰克－卡门涅茨基热自燃理论：适用于比渥数Bi 大的固体（物质内部温度分布的不均匀性 ）； 以体系最终是否能得到稳态温度分布作为自燃着火的判断准则 ；Tq αT自燃临界准则参数 δcr 取决于体系的几何形状。
三、链锁自然理论 1.反应速率与时间的关系 2.运用链锁自燃理论解释着火半岛现象 在第一、二极限之间的爆炸区内有一点P（1）保持系统温度不变而降低压力，P 点则向下垂直移动自由基器壁消毁速度加快,当压力下降到某一数值后，f < g, φ < 0 ----------------------第一极限（2）保持系统温度不变而升高压力，P 点则向上垂直移动自由基气相消毁速度加快,当压力身高到某一数值后，f < g, φ < 0 ----------------------第二极限（3）压力再增高，又会发生新的链锁反应导致自由基增长速度增大，于是又能发生爆炸。
3.基于f （链传递过程中链分支引起的自由基增长速率）和g （链终止过程中自由基的消毁速率 ）分析链锁自燃着火条件w 0w 123M HO M O H +→++⋅22⋅⋅+→+OH O H H HO 222a.在低温时， f 较小（受温度影响较大），相比而言，g 显得较大，故：这表明，在 的情况下，自由基数目不能积累，反应速率不会自动加速，反应速率随着时间的增加只能趋势某一微小的定值，因此，f<g 系统不会着火。
燃烧学考试重点西工大
1绝热火焰温度：当燃料和空气的初始状态，即燃料/空气比及温度一定时，绝热过程燃烧产 物所能达到的温度（最理想状态，最高温度）。
2.活化能:活化分子所具有的最小能量（E ＊)与整个反应物分子的平均能量(E )之差。
简称活化能（E a ）。
E a=E *—E3。
标准燃烧焓: 当1mol 的燃料与化学当量的空气混合物以一定的标准参考状态进入稳定流动的反应器，且生成物也以同样的标准参考状态离开该反应器，此反应释放出来的热量。
4.基元反应：能代表反应机理由反应微粒一步实现的反应，而不通过中间或过渡状态的反应。
5。
链锁反应：一种在反应历程中含有被称为链载体的低浓度活性中间产物的反应。
通过活化粒子而进行的一系列化学反应为链锁反应二、1。
为什么紊流火焰传播速度要比层流火焰传播速度大得多？为提高紊流火焰传播速度可 采取哪些措施。
答:原因:（1）湍流流动使火焰变形,火焰表面积增加，因而增大了反应区；(2)湍流加速了热量和活性中间产物的传输，使反应速率增加，即燃烧速率增加； （3）湍流加快了新鲜混气和燃气之间的混合，缩短了混合时间,提高了燃烧速度。
措施：增大Re ，增大P ，增大T ，增大u'，改变混气浓度 2.简述支链爆炸的着火（爆炸）的半岛现象？（课本69页)答：在压力—温度半岛图中，可爆与不可爆区域之间的界限称为爆炸极限。
第一爆炸极限的压力最低,此时 变为 ；显然，第一爆炸极限由碰壁销毁和链分支过程之间谁占优势决定。
第二爆炸极限发生在中等压力下，通常 简化为 ，此时,第二爆炸极限由气相销毁和链分支过程之间谁占优势决定.并不是所有燃料都存在第三爆炸极限。
对大多数燃料，存在第三爆炸极限,它是由热损失决定的，此时爆炸热理论适用。
3.叙述质量、能量、动量输运定律的表达形式和物理意义？答：1.费克扩散定律: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,绝对值正比于该梯度值, 比例系数称为扩散系数。
高等燃烧学复习题参考答案集
高等燃烧学复习题参考答案集高等燃烧学复习题参考答案集一、填空题1、当燃料与氧化剂混合并得到足够的能量时，会产生燃烧反应。
燃烧过程中释放的能量可以通过测定火焰的______、______或______进行测量。
2、在高温下，燃烧反应可以在空气中进行，也可以在______或______等更高温度的介质中发生。
3、根据燃烧速度和燃烧规律，可以将燃烧分为四种类型：、、______和爆炸。
二、选择题1、下列哪个选项不是燃烧的特点？（） A. 放热 B. 发光 C. 氧化反应 D. 三态转变2、以下哪个物质是燃烧反应的必要条件？（） A. 燃料 B. 氧化剂C. 热量D. 以上都是3、下列哪个阶段属于燃烧过程？（） A. 预混合阶段 B. 燃烧阶段C. 烟气排放阶段D. 以上都是三、判断题1、燃烧必须是化学反应。
（）2、只要有氧气，就能发生燃烧反应。
（）3、燃烧过程中，火焰传播速度越快，燃料的燃烧性能越好。
（）四、简答题1、请简述燃烧与爆炸的联系和区别。
2、什么是燃烧的三要素？请列举生活中一个燃烧的例子进行说明。
3、请解释什么是着火和灭火，并分别列举相应的实例。
五、分析题1、请分析在燃烧过程中，空气动力学直径对火焰传播速度的影响。
2、某种燃料在纯氧中比在空气中更容易燃烧，请解释其原因，并探讨该现象对燃烧学研究的影响。
六、计算题1、已知某种燃料在常温常压下的燃烧速度为0.5kg/m²·s，求该燃料在高温高压条件下的燃烧速度。
假设压力升高10倍，求该燃料在高温高压下的燃烧速度。
安全学原理复习题及参考答案安全学原理复习题及参考答案一、填空题1、安全科学是一门______学科，它研究人类在______过程中，可能遇到的各种______、______、______和______等安全问题。
2、安全科学的基本原理包括______、______、和。
3、根据系统安全工程的观点，任何事故都是由于______、______、______和______共同作用的结果。
燃烧学考试及答案
燃烧学考试及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 燃烧过程中，燃料与氧化剂发生的化学反应是（）。
A. 物理反应B. 氧化还原反应C. 酸碱中和反应D. 置换反应答案：B2. 燃烧过程中，燃料和氧化剂的混合程度对燃烧速度的影响是（）。
A. 无关B. 混合程度越高，燃烧速度越慢C. 混合程度越低，燃烧速度越慢D. 混合程度越高，燃烧速度越快答案：D3. 燃烧过程中，燃烧产物的扩散速度与燃烧速度的关系是（）。
A. 扩散速度越快，燃烧速度越慢B. 扩散速度越慢，燃烧速度越快C. 扩散速度越快，燃烧速度越快D. 扩散速度越慢，燃烧速度越慢答案：C4. 燃烧过程中，燃烧产物的扩散速度与燃烧温度的关系是（）。
A. 扩散速度越快，燃烧温度越高B. 扩散速度越慢，燃烧温度越高C. 扩散速度越快，燃烧温度越低D. 扩散速度越慢，燃烧温度越低答案：A5. 燃烧过程中，燃烧产物的扩散速度与燃烧压力的关系是（）。
A. 扩散速度越快，燃烧压力越高B. 扩散速度越慢，燃烧压力越高C. 扩散速度越快，燃烧压力越低D. 扩散速度越慢，燃烧压力越低答案：C6. 燃烧过程中，燃烧产物的扩散速度与燃烧效率的关系是（）。
A. 扩散速度越快，燃烧效率越高B. 扩散速度越慢，燃烧效率越高C. 扩散速度越快，燃烧效率越低D. 扩散速度越慢，燃烧效率越低答案：A（）。
A. 扩散速度越快，燃烧稳定性越好B. 扩散速度越慢，燃烧稳定性越好C. 扩散速度越快，燃烧稳定性越差D. 扩散速度越慢，燃烧稳定性越差答案：A8. 燃烧过程中，燃烧产物的扩散速度与燃烧安全性的关系是（）。
A. 扩散速度越快，燃烧安全性越好B. 扩散速度越慢，燃烧安全性越好C. 扩散速度越快，燃烧安全性越差D. 扩散速度越慢，燃烧安全性越差答案：A（）。
A. 扩散速度越快，燃烧经济性越好B. 扩散速度越慢，燃烧经济性越好C. 扩散速度越快，燃烧经济性越差D. 扩散速度越慢，燃烧经济性越差答案：A10. 燃烧过程中，燃烧产物的扩散速度与燃烧环保性的关系是（）。
燃烧学 课后习题答案
燃烧学课后习题答案燃烧学是化学工程领域中的一门重要课程，主要研究燃烧过程的基本原理和应用。
通过学习燃烧学，可以深入了解燃烧的机理和特性，为工程实践提供理论指导。
在学习过程中，课后习题是巩固知识和提高理解能力的重要环节。
下面是一些燃烧学课后习题的答案和解析，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是燃烧反应？燃烧反应的基本要素有哪些？燃烧反应是指物质与氧气发生氧化反应，产生大量热能和光能的过程。
燃烧反应的基本要素包括燃料、氧化剂和着火源。
燃料是被氧化的物质，氧化剂是提供氧气的物质，着火源是引发燃烧反应的能量源。
2. 什么是燃烧温度？燃烧温度是指燃烧反应中产生的热能所对应的温度。
燃烧温度的高低决定了燃烧反应的强弱和产生的热能量。
燃料的燃烧温度越高，燃烧反应越剧烈，产生的热能也越大。
3. 什么是燃烧热？燃烧热是指单位质量燃料完全燃烧时所释放的热能。
燃烧热是燃料的重要性能指标，可以用来评价燃料的燃烧效果和能量利用率。
燃烧热的单位通常为焦耳/克或千焦/克。
4. 什么是燃烧速率？燃烧速率是指燃烧反应进行的快慢程度。
燃烧速率受到多种因素的影响，包括燃料的物理性质、氧化剂的浓度和温度等。
燃烧速率的高低决定了燃烧反应的持续时间和产生的热能量。
5. 什么是燃烧过程的三个阶段？燃烧过程可以分为三个阶段：引燃阶段、燃烧阶段和燃烧结束阶段。
引燃阶段是指燃料与着火源接触后开始燃烧的过程。
燃烧阶段是指燃料与氧化剂充分混合并发生氧化反应的过程。
燃烧结束阶段是指燃料和氧化剂消耗完毕，燃烧反应逐渐停止的过程。
6. 什么是燃烧反应的平衡？燃烧反应的平衡是指燃料和氧化剂之间的反应速率达到动态平衡的状态。
在燃烧反应平衡时，燃料和氧化剂的浓度保持稳定，燃烧速率不再发生变化。
燃烧反应的平衡与反应速率、温度和压力等因素有关。
7. 什么是燃烧反应的爆轰？燃烧反应的爆轰是指燃料和氧化剂之间的反应速率迅速增加，产生剧烈的爆炸性反应。
爆轰一般发生在燃料和氧化剂的混合比例接近理论最佳比例时，温度和压力等条件适宜的情况下。
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18.贫油预混预蒸发燃烧室(LPP)通过避免液滴燃烧，以及在主燃区进行贫油燃烧，使得NOx排放量急剧降低。
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燃烧分过程。
第二章燃料热值与燃烧焓之间的关系是负数关系绝对焓等于生成焓和显焓之和。
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油的热值都是采用高热值。
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内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合；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（焓差）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（未燃烧的）与最终状态连在一起的Rayleigh线的斜率给出燃烧波的（速度）。
上C-J点，U，给定了爆震波速度的（最大值）；下C-J点，L，给定了缓燃速度的（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。
下列说法正确的是（）：A. 下C-J点的马赫数Mb=1；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. 在缓燃区内，（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。
燃烧学复习题(超全)
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。