第四章燃料及其燃烧详解
第四章液体燃料的燃烧理论
2．基本方程及求解
p = const
2
G —总蒸发速率
（液滴与环境无相对速度） 液滴与环境无相对速度）
df i d df i 2 4πr ρv − (4πr Di ρ )=0 dr dr dr
水蒸气蒸发的质量流正好等于总质量流， 水蒸气蒸发的质量流正好等于总质量流，即Stefan流。 流
22
2．碳在纯氧中的燃烧 ．
C + O2 → CO 2
12
碳表面
32
44
f O2 + f CO2 = 1
( ∂f O2 ∂y )0 = −( ∂f CO2 ∂y )0
23
2．碳在纯氧中的燃烧 ．
氧扩散流
（1）液滴与环境无相对速度，只有Stefan流引起 的球对称一维流动； （2）忽略热辐射和热解离（例：CH4→C+2H2）； （3）过程是准定常的，即不考虑液面的内移效应； （4）火焰面为一几何面，火焰面上 f f = f ox = 0 。
28
2．基本方程及求解
基本方程（球坐标下） （1）基本方程
2
—单位质量液体的蒸发热 单位质量液体的蒸发热， q e = L + C l (T0 − Tl ) 单位质量液体的蒸发热
df i 2 − 4πr0 Di 0 ρ 0 ( ) 0 + 4πr0 f i 0 ρ 0 v0 = f il (4πr02 ρ 0 v0 ) dr
气体扩散流 Stefan流 流 携带的该组分 液体蒸发引起的 液滴消耗量
bD = bT = b
bT ≡ C P (T − T∞ ) qe 2
第四单元燃料及其燃烧知识点
第四单元燃料及其燃烧第一节燃烧与灭火 COMBUSTION AND FIRE-EXTINGUISHING1、燃烧的条件：（缺一不可）（1）可燃物（2）氧气（或空气）（3）温度达到可燃物的着火点燃烧：可燃物和空气中的氧气发生的反应，是一种发光发热的剧烈氧化。
注：※①金属钠和氯气反应应在通风橱中进行；反应停止后，用乙醇洗涤残渣，以除去未反应的钠，氯化钠晶体留在试管中。
※②爆炸：可燃物在有限的空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
③一切可燃性气体、可燃性液体的蒸汽、可燃性粉尘在空气（或氧气）中的浓度达到一定的范围（爆炸极限），点火或者遇火星均有可能发生爆炸。
2、灭火的原理：（只要消除燃烧条件的任意一个即可）（1）消除可燃物（2）隔绝氧气（或空气）（3）降温到着火点以下自燃：没有点燃的条件下，与空气中的氧气发生氧化反应，但反应进行比较缓慢，一般没有明显现象，这种氧化反应叫缓慢氧化。
※遇到火险怎么办？冷静的同时请拨119，报警时要讲清详细地址、起火部位、着火物质、火势大小、报警人姓名及电话号码，并派人到路口迎候消防车。
3、燃料的充分燃烧影响燃烧的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有足够多的空气（2）燃料与空气有足够大的接触面积。
使用打火机或者其它气体燃烧器“先点火后放气”的原因：如果先开气后点火，先喷出的大量可燃气体，就有可能与空气形成爆炸气体，这时遇到明火就有发生爆炸危险，因此必须“先点火后放气”。
第二节碳 CARBON4、同素异形体：由同种元素组成的不同单质常见的同素异形体：氧气O2、臭氧O3石墨C、金刚石C、福勒烯（足球烯、碳纳米管、巴基管）C60红磷P7、白磷P45、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。
不属于碳的同素异形体。
活性炭具有强烈的吸附性（物理性质），焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
第四单元 燃烧与燃料解析
第四单元燃烧与燃料第一节燃烧与灭火一．燃烧的条件（重点）1．燃烧：是可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。
【知识解读】（1）燃烧的现象：发光、发热，反应剧烈。
（2）燃烧的反应类型：氧化反应，不一定是化合反应。
（3）燃烧的反应物：常见的燃烧都是可燃物跟氧气发生反应，但是，不是所有的燃烧都一定有氧气参加。
例如，镁就能在二氧化碳中燃烧：2Mg+CO点燃C+2MgO；钠能在氯气中燃烧：２Na＋Cl２点燃２NaCl （4）燃烧的反应条件：点燃（5）燃烧的分类及燃烧的产物注意①“完全燃烧”和“不完全燃烧”又叫“充分燃烧”和“不充分燃烧”②要掌握含C、H、O等元素的燃料完全燃烧的化学方程式：例，写出乙炔（C2H2）充分燃烧的化学方程式：a．根据“常见的燃烧都是可燃物跟氧气发生反应”可知，反应物应该是乙炔与氧气；b．根据“燃烧的反应条件是点燃”可知，乙炔燃烧的条件是“点燃”c．根据完全燃烧的产物，因为乙炔（C2H2）含有C、H，所以乙炔燃烧的产物是CO2和H2O。
所以，乙炔燃烧的化学方程式为：2C2H2+5O点燃 4CO2+2H2O2．燃烧的条件：①物质具有可燃性②可燃物要与氧气接触；③可燃物的温度达到其自身的着火点（即可燃物燃烧所需要的最低温度）【知识解读】（1）探究燃烧的条件①操作：用镊子分别夹取一根小木条和一块小石子，在酒精灯上点燃；现象：小木条能燃烧而石头不能燃烧；结论：燃烧的条件之一 ----物质具有可燃性。
②操作：用镊子分别夹取一个蘸有水、一个蘸有酒精的小棉花团，放到酒精灯火焰上片刻．现象：蘸有酒精的小棉花团容易点燃，而蘸有水的小棉花团难以点燃；结论：燃烧的条件之二----可燃物温度要达到其着火点。
③操作：分别点燃两支小蜡烛，将其中一支蜡烛用玻璃杯罩住．现象：在空气中的蜡烛能持续燃烧，而用玻璃杯罩住的蜡烛很快就熄灭了；结论燃烧的条件之三 ----可燃物要与氧气接触。
（2）燃烧必须要同时满足三个条件，才能发生燃烧的现象。
第四章 柴油机的燃料与燃烧过程
蒸发性好的组成成分其发火性差。90％和95％馏出温度标志柴油
中所含重质成分的数量。90％和95％馏出温度高，说明柴油中重
质成分较多，其挥发性较差，在气缸内不易蒸发，与空气混合不
均匀，导致排气冒烟和积炭增加；因此，应对90％和95％馏出温
度有所控制，要求其值较低。一般要求柴油的50％馏出温度应适
宜，90％馏出温度和95％馏出温度应比较低。
2）中、小型柴油机：除依靠喷雾条件的改进， 还必须依靠强烈的涡流运动—分隔式燃烧室；
2. 油膜蒸发混合
1）大部分燃油 燃燒室壁
蒸发
汽化 混合
进气涡流
油膜
压缩涡流
混合气
热分层效应 有效利用空气
2）少部分燃油以油雾形式分散在燃烧室空间， 完成着火准备，形成火源，点燃油膜蒸发混 合形成的可燃混合气。
控制燃烧室的壁温和油量，可抑制燃烧 前期的反应，控制燃烧过程的进展。
20℃，适合于冬季或寒冷地区使用。
第二节 柴油机混合气的形成
化学能 燃烧 热能 膨胀做功 机械能 一、混合气形成的特点
与汽油机相比，柴油机的混合气形成有如下的特点。首先是柴 油机的混合气形成只能在气缸内部进行；其次是混合气形成所占时 间甚短，一般占15°～35°曲轴转角，在0.0007～0.003秒的时间 内燃油经历破碎雾化、吸热、汽化、扩散与空气混合等过程，因而 混合气成分在燃烧室各处很不均匀，而且随着燃油的不断喷入在不 断改变。这就迫使柴油机的过量空气系数远大于汽油机。柴油机的 过量空气系数一般为1.2～1.5，致使气缸工作容积利用率降低。
3）介质反压力 介质的密度增加，反压力增大，作用在油
束上的空气阻力增加，有利于燃料雾化，喷雾 锥角增加，射程缩短。
4）喷油泵凸轮外形及转速
《燃料的燃烧》 讲义
《燃料的燃烧》讲义一、引言燃料的燃烧是一个我们日常生活和工业生产中常见且至关重要的现象。
从家庭取暖的炉火到驱动汽车的汽油，从发电站的煤炭燃烧到航天飞机的燃料喷射，燃烧现象无处不在。
深入了解燃料的燃烧过程、原理以及影响因素，对于提高能源利用效率、减少环境污染、保障能源安全都具有极其重要的意义。
二、燃料的种类（一）固体燃料常见的固体燃料有煤炭、木材等。
煤炭是一种重要的能源资源，根据其品质和成分的不同，可以分为无烟煤、烟煤和褐煤等。
木材在一些地区仍然被用作取暖和烹饪的燃料，但相对来说其能量密度较低，燃烧效率不高。
（二）液体燃料液体燃料包括石油制品如汽油、柴油、煤油等。
汽油通常用于汽车的内燃机，柴油则多用于卡车和船舶的发动机。
石油作为液体燃料的主要来源，其储量和开采情况对全球能源格局有着重大影响。
（三）气体燃料天然气是最为常见的气体燃料之一，它主要由甲烷组成，具有清洁、高效的特点。
此外，还有煤气、液化气等气体燃料，在不同的应用场景中发挥着作用。
三、燃烧的基本原理（一）燃烧的化学过程燃烧本质上是一种剧烈的氧化反应。
燃料中的可燃成分（如碳、氢等元素）与氧气发生化学反应，释放出热能。
以碳的燃烧为例，碳与氧气反应生成二氧化碳：C ＋ O₂＝ CO₂，同时放出大量的热。
（二）燃烧所需的条件燃烧需要同时具备三个条件：可燃物、助燃物（通常是氧气）以及达到可燃物的着火点。
只有这三个条件同时满足，燃烧才能发生。
（三）燃烧反应的热力学燃烧过程中的能量变化可以通过热力学原理来描述。
燃料燃烧释放的能量等于反应物与生成物之间的能量差。
这一能量差决定了燃烧的热效率和可利用程度。
四、燃烧的过程（一）预热阶段在燃烧开始前，燃料需要吸收一定的热量，温度逐渐升高，达到其着火点。
（二）燃烧阶段一旦达到着火点，燃料与氧气迅速反应，产生火焰和热能。
燃烧过程中，燃料分子不断分解、氧化，释放出大量的热量和气体产物。
（三）燃尽阶段随着燃烧的进行，燃料中的可燃成分逐渐减少，直至完全燃烧。
液体燃料的燃烧
（b）转杯式机械雾化喷嘴
如图5-38所示，油通过空心轴进入一个高速旋 转(3000~6000转/分)的旋转杯的内壁。在离心力的 作用下，油从旋转杯的四周甩出。由于甩出速度 很高，使油雾化。在旋转杯四周还有一股由一次 风机鼓进的高速气流，同时促进雾化。
（c）蒸汽雾化喷嘴 蒸汽雾化喷嘴可分为纯蒸汽雾化喷嘴和蒸汽机
机械能 动能
航空燃气轮机燃烧室
工作特点：
1、进口气流速度高，组织燃烧困难。 2、燃烧室容积小，且要求在短时间内发出大量的热 3、出口气流温度受到限制 4、要求工作范围宽
航空燃气轮机燃烧室
要求：
1、点火可靠 点火高度：8~9km，补氧后：12~13km
2、燃烧稳定 不熄火 不产生破坏性的振荡燃烧
三、液体的雾化
雾化液体燃料的原因 – 增加液滴进行反应的比表面积，增强与氧气的混合，强化 液体燃料燃烧。 雾化定义 – 靠外界作用将连续的液流破碎成雾状的油液滴群的过程。 雾化过程及机理 – 介质雾化：空气、蒸汽以一定的压力，高速冲击油流，使 其雾化。 – 机械雾化：油流高速旋转，脉动而破裂，同时与介质作用， 加强雾化。
④ 加强后期混合——利于残余的 难燃组分的燃尽
雾化喷嘴 调风器
两种燃烧的火焰类型
雾化燃烧：先雾化，然后在空间中一边 气化，一边燃烧。火焰与气体燃烧的扩 散火焰相似
气化燃烧：先气化，再 燃烧。火焰与气体燃烧 的预混火焰相似
典型液体燃料燃烧装置
航空燃气（涡）轮（发动）机
航空燃气（涡）轮（发动）机
（3）使雾化的液滴尽量细。达到迅速蒸发和扩散混合，避 免高温缺氧区的扩大。
4.2 单个液滴燃烧模型
单个液滴的燃烧模型,假设： 液滴为均匀对称球体; 液滴随风飘动,与空气间无相对
燃料及其燃烧特性
03
燃烧特性
燃烧过程
熄火阶段
当燃料与氧化剂耗尽或燃烧条件不再满足 时，燃烧终止。
燃烧过程
燃烧是燃料与氧化剂之间的化学反应，释 放出能量。这个过程可以分为预混合、点 火、燃烧和熄火四个阶段。
预混合阶段
燃料与氧化剂预先混合，形成可燃混合物 。
燃烧阶段
燃料与氧化剂在火焰中继续反应，释放出 能量。
燃料及其燃烧特性
目录
• 燃料简介 • 燃料特性 • 燃烧特性 • 燃料与燃烧技术 • 燃料与能源未来发展
01
燃料简介
燃料的定义与分类
分类
燃料可以根据来源分为化石燃 料、生物燃料和核燃料等。
生物燃料
如木材、农作物废弃物等，由 生物质在一定条件下转化而成。
定义
燃料是能够提供能量的物质， 通常在燃烧过程中释放能量。
燃料的重要性
01
02
03
提供能量
燃料是提供能量的主要来 源，支撑着人类社会的生 产和生活活动。
促进经济发展
燃料的应用促进了交通运 输、工业生产和能源产业 的发展，对经济发展具有 重要意义。
影响环境
燃料的燃烧会产生污染物， 对环境造成影响，因此需 要合理利用和开发清洁能 源。
02
燃料特性
物理特性
化石燃料
如煤、石油和天然气，由古代 生物遗体在长期的地质过程中 形成。
核燃料
如铀、钚等放射性元素，可用 于核裂变反应释放能量。
燃料的应用领域
能源供应
燃料是能源的主要来源，用于发电、供暖、交通 运输等领域。
工业生产
燃料广泛应用于各种工业生产过程，如钢铁、化 工、陶瓷等。
交通运输
燃料是交通工具的主要能源，如汽车、飞机和船 舶等。
初中化学燃料及其燃烧知识点总结
初中化学燃料及其燃烧知识点总结
一、燃烧的条件
1、燃烧的定义：燃烧通常指可燃物与氧气发生发光发热的剧烈的氧化反应
2、燃烧的条件
可燃物达到着火点（该物质着火燃烧所需的最低温度）的温度
可燃物与氧气／空气充分接触
二、
(一)二氧化碳与镁带的反应
反应方程式：2Mg+CO2(点燃→)C+2MgO
现象：继续燃烧，生成白色和黑色固体
结论：具有剧烈发光发热现象的化学反应都是燃烧
(二)金属钠与氯气的反应
反应方程式:2Na+Cl2(点燃→)2NaCl
现象：持续燃烧，产生黄色火焰和白烟.
置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另一种化合物和另一种单质的反应
即A+BC→B+AC
火柴杆竖直之后为何会逐渐熄灭？
答：因为火柴杆的温度会达不到着火点
3、特殊的燃烧
自燃
白磷：少量白磷保存在冷水中（隔绝氧气）
缓慢氧化：积聚热量引发自然（缓慢氧化，不一定引发自燃例如：铁生锈、食物变质、人类衰老、橡胶老化）爆炸：可燃性气体、液体的蒸发或粉尘在空气中（必定有氧气）浓度达到爆炸极限时，点火或遇火星会爆炸H2,CO,CH4,C2H5OH,面粉
二、灭火与防火
1、灭火原理
降低火场温度
隔绝可燃物与氧气的接触
[此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]。
《燃料的燃烧》 讲义
《燃料的燃烧》讲义一、引言燃料的燃烧是一个我们在日常生活和工业生产中经常接触到的重要现象。
从家庭中的炉灶用火到大型工厂的锅炉燃烧，燃烧过程不仅为我们提供了热能和动力，还对环境产生着深远的影响。
了解燃料的燃烧对于合理利用能源、提高燃烧效率以及减少环境污染都具有至关重要的意义。
二、燃料的种类燃料的种类繁多，常见的包括固体燃料（如煤、木材）、液体燃料（如石油、酒精）和气体燃料（如天然气、煤气）。
煤是一种重要的固体燃料，其主要成分是碳，同时还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
煤的燃烧在过去的工业发展中发挥了重要作用，但由于其燃烧过程中会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，对环境造成了较大压力。
木材也是一种常见的固体燃料，它主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
木材的燃烧相对较为清洁，但燃烧效率较低。
液体燃料中，石油是最广泛使用的一种。
石油经过提炼可以得到汽油、柴油、煤油等不同的产品。
这些液体燃料燃烧效率较高，但同样会产生一定的污染物。
气体燃料如天然气，主要成分是甲烷。
天然气燃烧较为清洁，产生的污染物相对较少，是一种较为理想的能源。
三、燃烧的条件燃料要发生燃烧，必须同时满足三个条件：可燃物、助燃物（通常是氧气）和达到着火点的温度。
可燃物是能够与氧气发生反应并产生热量的物质。
助燃物提供了燃烧所需的氧气，使燃烧能够持续进行。
而达到着火点的温度则是引发燃烧反应的关键。
不同的燃料具有不同的着火点，例如，木材的着火点相对较低，而煤的着火点则较高。
四、燃烧的过程燃料的燃烧过程可以分为三个阶段：预热阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。
在预热阶段，燃料吸收热量，温度逐渐升高，当达到着火点时，燃料开始燃烧。
燃烧阶段是燃料与氧气剧烈反应的过程，释放出大量的热能。
在这个阶段，燃料中的可燃成分迅速氧化，生成二氧化碳、水等产物。
燃尽阶段是燃烧的最后阶段，燃料中的剩余可燃成分继续燃烧，直至完全耗尽。
五、燃烧的化学方程式不同的燃料燃烧会产生不同的化学方程式。
沪教版初中化学《第四章-燃烧与燃料》基本知识点总结
沪教版初中化学《第四章 燃烧与燃料》基本知识点总结1．燃烧的特点：发光、发热、氧化反应2．燃烧的条件：有可燃物、有氧气、温室达到着火点3．灭火的原理：撤离可燃物、隔绝氧气、降温到着火点以下4．一氧化碳的物理性质：无色无味气体、密度略小于空气、难溶于水5．一氧化碳的化学物质：(1)可燃性：2CO+O 2 2CO 2 蓝色火焰 (2)毒性： 与人体中血红蛋白结合 (3)还原性： CO+CuO Cu+CO 2黑色 红色6．碳完全与不完全燃烧C+O 2（充足） CO 22C+O 2（不足） 2CO7．爆炸的条件：可燃物极速燃烧，在有限空间气体膨胀8．手帕烧不着的原因：酒精燃烧使水蒸发，水蒸发吸热，使温度降到手帕着火点以下9．质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
10．化学反应前后质量守恒的原因：原子的种类、数目、质量均不变。
11．化学反应前后：“不变”的有：元素种类、质量、原子种类、数目、质量。
“变”的有：物质种类、分子的种类。
“可能变的”有：分子数目12．化学方程式 4P+5O 2 P 2O 5的涵义①表示磷和氧气参加反应，生成五氧化二磷；②表示反应物中磷原子、氧分子和生成物中五氧化二磷分子的个数之比为：4：5：2 ③表示124份质量的磷与160份质量的氧气反应生成284份质量的五氧化二磷，质量比为31：40：7113．计算3g 镁在氧气中充分燃烧，可以生成多少克氧化镁？解：设可生成氧化镁的质量为x2Mg+O 2 2MgO28 803g xxg 80348 x=5g 答：3g 镁完全燃烧可生成5g 的氧化镁。
14．煤“工业的粮食” 石油“工业的血液”煤的干馏或炼焦是化学变化石油的分馏是物理变化（利用沸点的不同）15．三大化石燃料、煤、石油、天然气均为混合物16．天燃气主要成份是甲烷CH 4点燃4 点燃 点燃 点燃 点燃甲烷是无色无味气体ρ<ρ空难溶于水是沼气、坑气的主要成份高温17．烧煤时加水的原因： C+H2O CO+H2产生水煤气（CO+H2）燃烧更充分。
沪教版九年级化学第四章燃料及其燃烧知识点复习
第四章 (A)燃烧与灭火一、基本考点考点1．燃烧（1）定义：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
（2）燃烧的条件：①可燃物；②必须与氧气（或空气）接触；③温度要达到着火点。
注意：我们所见到的燃烧一般都是可燃物在空气或氧气中的燃烧，事实上，燃烧还可以在其他一些气体环境中进行。
例如镁可以在氮气和二氧化碳中燃烧，钠在氯气中燃烧，因此，凡是发光、放热的剧烈的氧化反应都叫燃烧。
考点2．灭火的原理和方法（1）燃烧需要同时满足三个条件，若破坏其中的任何一个条件，就能达到灭火的目的。
由燃烧的条件可推论灭火的原理：①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；②使可燃物隔绝氧气（或空气）；③使温度降低到可燃物的着火点以下。
（2）以下几种灭火的方法都是利用了上述原理：①将未燃烧的可燃物搬离火灾现场，就是清除可燃物；②用沙土灭火，就是使可燃物隔绝空气；③用水灭火，就是使温度降低到可燃物的着火点以下。
（3）常用灭火器有：泡沫灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器，应根据不同的火灾，采用不同的灭火器。
考点3．爆炸及易燃物、易爆物的安全知识（1）爆炸：可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
（2）易燃物、易爆物的安全知识：一般来说，易燃物指的是那些易燃的气体和液体，容易燃烧、自然或遇火可以燃烧的固体以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。
易爆物指的是那些受热或受到撞击时容易发生爆炸的物质等。
易燃物和易爆物在遇到明火、高温或撞击时，极易燃烧或发生爆炸。
因此，在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。
（3）一些与燃烧和爆炸有关的图标如图7-16-3所示：考点4．燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸的关系（拓展考点）(1)燃烧和缓慢氧化的相同点是：①都是氧化反应；②都放出热量；不同点是：①燃烧剧烈，缓慢氧化不剧烈，②燃烧发光，缓慢氧化不发光。
(2)自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧叫自燃。
第四章燃料与燃烧化学
天然气水合物（Natural Gas Hydrate， 简称Gas Hydrate）是分布于深海沉积物或陆 域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条 件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰 一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃 冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
天然气和液化石油气的优点
1）天然气的体积低热值和质量低热值略高于汽油，但 理论混合气热值比汽油低，甲烷含量越高，相差越大，纯甲 烷理论混合热值比汽油低10％左右；液化石油气则介于汽油 和天然气之间。
2)抗爆性能高。天然气的主要成分是甲烷，甲烷的研究 法辛烷值为130，具有高抗爆性能。燃用天然气的专用发动 机应采用的合理压缩比为12，允许压缩比可达15，可采用高 压缩比，从而可大幅度提高发动机的动力性能和经济性能。
量空气系数表示混合气浓度以外，也可用燃烧时空气流量与燃料
流量的比例，即空燃比，或燃料流量与空气流量的比例，即燃空
比来表示。
空燃比
空气流量 燃料流量
燃空比
燃料流量 大气流量
1
过量空气系数与空燃比的应用
应用空燃比直观方便，其数值即为每千克燃料燃烧时实际 供给空气量的千克数。α <14.9为浓混合气, α >14.9的为稀混 合气。
对于柴油机，当转速一定时，进入缸内的空气量基本保持不 变，空燃比的大小取决于供油量的多少(质调节)。化油器式汽 油机是通过化油器喉口的真空度变化控制供油量，所以节气门 的开度同时决定了供气量和供油量(量调节)。对于汽油喷射发 动机，节气门的开度仅是控制进入气缸的空气量，电控单元根 据进入气缸的空气量来调整喷油量。
培训_第四章 燃料与燃烧
具体测定水分、灰分、挥发分的方法见国家标准GB/T 212-2008及GB/T 211-2007
水分M O+N H
C
分A
干燥无灰基（下标daf）
干燥基（下标d） 空气干燥基（下标ad）
收到基（下标ar）
图4-1 煤的组成表示方 法
S灰
例4-1
返回第二节
煤中的氢：
化合氢（与氧结合，不能进行燃烧反应）
CO2 =—————— ×100（%） V0
其他类推。
(2)实际烟气量和烟气组成 ①固体、液体燃料
当α>1时，实际烟气量V(Nm3/kg)为： V=V0+(α-1)V0a
烟气各组成量： VCO2=Car/12×22.4/100 (Nm3/kg)
（NVmH32/O=kg(H) ar/2+Mar/18)×22.4/100 VSO2=Sar/32×22.4/100 （Nm3/kg)
得，如： CO2=V0CO2=V0CO2/V0×100（％）
② 气体燃料 基准：1Nm3气体燃料 理论烟气量为： V0=V0CO2+V0H2O+V0SO2+V0N2
=+[2CHO2S2++CNO2]+/H120+0H+2VO0+O23×C7H94/+2(1m+n/2)CmHn
理论烟气组成： V0CO2
第四章 燃料与燃烧
硅酸盐工业中，能源（热能和电能）费用在成本 中所占比例较大。
第一节 燃料的种类和组成
一、燃料的种类 固体燃料 液体燃料 气体燃料
二、燃料的组成及其换算
（一）固体、液体燃料 元素分析法：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫
发动机原理课件-第四章 燃料与燃烧
2.着火性能 指标：十六烷值（CN） 十六烷C16H34—十六烷值定为100，易自燃
-甲基萘—十六烷值定为0，不易自燃
二者混合液与柴油的自燃性比较，混合液中十六 烷的体积百分数为柴油的十六烷值。 车用柴油的CN：40~50 3.馏程—评价柴油蒸发性的指标 50% 馏出温度：低，柴油蒸发性好，轻馏分多，有利于 混合气形成和着火，冷起动性能好。 90% 和 95% 馏出温度：高，柴油中重馏分多，燃烧容易 不完全易形成积炭，排气容易冒烟。
着火方式—进入燃烧有两种方法： 点燃—利用点火系向可燃混合气增加能量 自燃—利用自身积累的热量或活化中心着火 ※ 点燃是在局部混合气内进行的，自燃是在全部混合气
内同时发生的。
发动机内的燃烧过程经历三个基本步骤： 1）燃油与空气形成可燃混合气 2）点燃可燃混合气，或可燃混合气发生自燃。 3）火源扩大到整个可燃混合气，形成全面燃烧
增大，这种相互促进，最终导致极快的反应速率而着火。
着火临界温度和着火临界压力：
能保证着火的缸内最 低温度和压力称为着 火临界温度和着火临 界压力。 —着火的必要条件 该曲线称着火临界线 热着火机理着火条件
着火临界线
（二）链式反应着火机理（也称链锁反应或链爆炸 ) 反应自动加速不一定要依靠热量的积累使大量分 子活化，以某种方式（辐射、电离）激发出活化 中 心，通过链锁反应逐渐积累活化中心的方法也能 使 反应自动加速，直至着火。 链锁反应：其中一个活化作用能引起很多基本反 应，即反应链。
Фa =1时为理论混合气； Фa <1时为浓混合气
Фa >1时为稀混合气
空燃比：=空气量/燃料量= ФaL0
**汽油机：Фa=0.8～1.2；柴油机： Фa=1.2～1.6； 增压柴油机： Фa=1.8～2.2
(word版)初三化学第四单元《燃料及其燃烧》知识点,文档
第四单元燃料及其燃烧第一节燃烧与灭火1、燃烧的条件：〔缺一不可〕〔1〕可燃物〔2〕氧气〔或空气〕〔3〕温度到达可燃物的着火点燃烧：可燃物和空气中的氧气发生的反响，是一种发光发热的剧烈氧化。
实验化学方程式实验现象4P5O点燃2PO白磷燃烧放热、白烟25结论证实燃烧的条件缺一不可〔如上〕2Mg CO2镁和CO2反应点燃2MgOC剧烈燃烧，放出大量热，生耀眼白光，生成白色固体〔MgO〕和黑色固体〔C〕可燃物在特殊情况下，即使没有氧气参与，也可金属钠和2NaC l2氯气反响点燃2NaCl剧烈燃烧，生成白色固体以发生燃烧第二节碳4、同素异形体：由同种元素组成的不同单质常见的同素异形体：氧气O2、臭氧O3石墨C、金刚石C、富勒烯〔足球烯〕 C60 白磷和红磷6、单质碳的化学性质：单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同性质化学方程式实验现象用途用碳素墨水稳定性――――书写正规档案复原性高温黑色变红色，生成的冶炼金属C+2CuO2气体使石灰水变浑2Cu+CO↑完全燃烧(氧气充足),生成CO2＋点燃CO2发白光，放热，生成可燃性CO2使石灰水变浑浊的燃料不完全燃烧(氧气不充足),生成气体2C＋O点燃2COCO：27、氧化复原反响：有氧得失的化学反响〔得氧还失氧氧〕氧化反响：物质得到氧的反响复原反响：物质失去氧的反响氧化剂：提供氧的物质，具有氧化性，被复原复原剂：夺取氧的物质〔常见复原剂：金属单质、H2、C、CO〕，具有复原性，被氧化8、二氧化碳和一氧化碳性质一氧化碳二氧化碳物质物颜色无色无色理味道无味无味性状态气体气体质密度比空气略小比空气大溶解性难溶于水可溶于水其它――――高压低温下可得固体――干冰CO+HO→HCO和水反响不能反响223HCO→HO+CO↑2322和石灰水不能反响CO2Ca(OH)2CaCO3H2O反响检验二氧化碳2COO2点燃2CO2蓝色火焰，可燃性使化可燃性用前验纯可以灭火〔可燃性气体点燃前一定要检学验纯度〕性COCuO CuCO2氧化性：质C CO2高温2CO实验现象：黑色变红色，生成〔吸热反响〕复原性气体使石灰水变浑实验现象：黑色粉末不断减少高温2MgCO2点燃2MgO CFe2O3+3CO2Fe+3CO2毒性和血液里的血红蛋白迅速结合无环有毒气体，会污染大气；所以温室效应保尾气必须处理〔燃烧或者收集〕9、石灰石、钟乳石、大理石、白垩――主要成分是CaCO，冰洲石是自然界中最纯洁的碳3酸钙晶体。
第四章燃料及其燃烧(知识梳理)-九年级化学第一学期(上海)
第1节第四章 燃料及其燃烧（一）燃烧条件1、实验现象：①铜片上的白磷燃烧，发黄光，放热，产生大量白烟。
②红磷不燃烧。
③水下的白磷不燃烧。
2、（1）铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要什么条件？ 温度要达到可燃物的着火点。
（着火点：可燃物燃烧所需的最低温度。
） （2）铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧，说明燃烧需要什么条件？ 燃烧需要氧气（或空气）。
3、补充实验：用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气,观察现象。
（1）现象：水中的白磷燃烧，发黄光，放热，产生大量白烟。
（2）该实验说明：燃烧确实需要氧气。
4、燃烧条件。
（1）要有可燃物。
（2）要有氧气(或空气)。
（3）温度要达到可燃物的着火点。
这三个条件必须同时具备！ 5、燃烧定义燃烧是指可燃物跟空气中的氧气发生的发光、发热的剧烈的氧化反应。
只要是具有剧烈的发光发热的现象的化学反应，都可称为可燃物的燃烧。
（二）爆炸1、爆炸：可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积膨胀而引起爆炸。
2、什么物质能引起爆炸？（1）可燃性的气体；（2）可燃性的粉尘。
3、思考：爆炸一定是化学变化吗？不是的，例如：（1）轮胎的爆炸，（因气体物质在有限的密闭容器内，因受热体积急剧膨胀而引发的爆炸。
（2）高压锅的爆炸。
（3）气球的爆炸。
（三）灭火与防火 灭火就是——破坏燃烧的条件 （1）清除可燃物。
第2节（2）隔绝氧气(或空气)。
（3）降温到可燃物的着火点以下。
（一）碳同素异形体1、金刚石性质用途金刚石无色透明、正八面体形状的固体。
作装饰品是天然存在的硬度最大的物质。
切割玻璃；作钻头2、石墨性质用途石墨深灰色有金属光泽而不透明。
作铅笔芯质软。
具有优良的导电性。
作电极有滑腻感。
作润滑剂3、生活中常见的含石墨的物质（1）、木炭和活性炭：黑色固体，疏松多孔，具有较强的吸附性，可用于吸附剂和脱色剂，可以吸附色素、有异味的物质。
（2）、焦炭可用于金属冶炼。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
从近油田或煤田的地层中逸 是炼制石油时的副产 出，是一种很好的燃料。 品，为便于输送，加 压使成液体，叫液化 石油气。 煤在炼焦炉中炼
二、燃料的组成及其换算 （一）固体、液体燃料
1、元素分析法 2、工业分析法 3、煤的基准： 用元素表示燃料的组成。 通常包括 C 、 H 、 O 、 N 、 S五种元素及部分矿物质 灰分A和水分W。 组成由挥发分（V）、固 定炭（FC）、灰分（A） 及水分（W）表示
天然气 焦时的副产品 石油气 水蒸气与炽热的焦 高炉炼铁时的 空气和少量水蒸 焦炉煤气 炭或无烟煤在煤气 副产品 气与煤或焦炭在 发生炉中反应而产 3、气体燃料 高炉煤气 煤气发生炉中反 人造煤气水煤气 生的煤气。 应而产生的煤气 常用烟煤干馏或石 油裂化等方法制取 混合发生炉煤气 城市煤气
计算基准：100㎏燃料
应用基燃料折算成分析基燃料时为（100-Wywz ）㎏，用物料 平衡关系：
应用基时含碳量=分析基时的含碳量，
故有100×Cy=(100- Wywz)×Cf
y f W W y W 由式（4-1）得： wz 100 100 W f
代入上式得
W y W f 100 100 y y f 100 W 100 W 100 W C f wz Cy C f Cf 100 100 100 W f
应 用 基 分 析 基 干 燥 基 可 燃 基
所 要 换 算 的 基
应用基 1 分析基
100 W f 100 W y
干燥基
可燃基
100 100 (W y A y )
100 100 W y 100
100 W y 100 W
f
1
100 100 (W f A f )
100 W
1
f
100 W f 100 100 (W y A y ) 100 (W f A f ) 100 100
100 W y 100
100 100 A g
1
100 A g 100
应用：已知的基×换算系数 = 所要换算的基。 换算系数是由物料平衡关系计算得到的，例如
已知Cf、Wy、Wf，求Cy
或者
f 100 W C f Cy 100 W y
[例4-1] 已知煤的可燃基组成（%）为： Cr Hr Or Nr Sr 80.2 6.1 11.6 1.4 0.7 又知 应用基时的水分组成为Wy=3.5%,干燥基时 灰分组成为Ag=8.2% 求 应用基时Cy的百分含量
解 由于三个基准O、H 2、CH 4及其它烃类 1、可燃成分： 组成 CO2、H 2O、N 2、O2及SO2等 2、不可燃成分：
s 100 H O g s 2 干、湿煤气换算关系： H2 H2 100
煤气在不同温度下所含的饱和水蒸气量见表4-4。
第二节 燃料的热工性质及选用原则 一、发热量（热值） 1、概念：单位质量或体积的燃料完全燃烧， 当燃烧产物冷却到燃烧前的温度（ 20º C ）时所 放出的热量称为燃料的发热量或热值。
⑴ 应用基 ：指实际使用的煤的组成，在各组成 的右上角以“y”表示。 Cy%+Hy%+Oy%+Ny%+Sy%+Ay%+Wy%=100%
⑵ 分析基：指分析实验室里所用的风干煤样 的组成，以f表示。此时，经过空气（20º C，相 对湿度 70% ）风干的煤样，煤中的水分已经与 大气达到平衡，故稳定不变了。
第四章 燃料及其燃烧 热能的来源：
1、燃料燃烧产生，由化学能转化为热能，资源 丰富，价格较低。 2 、以电为热源，电能转化为热能，热利用率 高，成本高。
本章的要求：
1、了解各类燃料的热工性质、燃烧过程及燃
烧设备的特点。
2 、掌握燃料燃烧计算的方法，合理地选用燃
料燃烧设备及组织燃料燃烧过程
第一节 燃料的种类和组成 一、燃料的种类 石油在常压下蒸馏可分别提 1、固体燃料：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤 。 炼出汽油、煤油、柴油等高
质量的燃料，剩下的残渣为 无烟煤是炭化时间最长的一种，无机材料行业中主 要以烟煤、无烟煤为主。 直馏重油（常压重油）
常压重油 直馏重油进行减压蒸馏，其 残渣为减压渣油。 2、液体燃料重油减压重油 将直馏重油进行裂化， 可得裂化煤气和裂化汽 裂化重油 油，其残渣为裂化渣油
① 高位热值（QGW）： 指燃烧产物中的H2O已 冷凝为0º C的液态水。 ②低位热值（QDW）:指燃烧产物中的H2O成20º C 水蒸气状态。
QGW与QDW两者相差的数值为单位燃料燃烧所生 成的水由0º C变成20º C的水所吸收的热量。
⑴ 固体、液体燃料 20º C时1㎏水蒸气的热含量约为2500kJ/㎏
① 先由Cr换算成Cg（%）
由表4-1得
g
100 W 100 3.6 由表4-1得 C C 73.6 71 100 100 表4-2、4-3列举了各种煤和燃料油的组成
y g
100 8.2 C 80.2 73.6 100
y
g 100 A Cr Cg 100
W 100 W 100W
y NZ f
y WN
⑶干燥基：指绝对干燥的煤的组成，以g表示。 Cg%+Hg%+Og%+Ng%+Sg%+Ag%=100%
⑷可燃基：是指无水、无灰的煤的组成，以r表示。 Cr%+Hr%+Or%+Nr%+Sr%=100%
关系图
4、不同基准的组成换算如表4-1
已 知 的 基
Cf%+Hf%+Of%+Nf%+Sf%+Af%+Wf%=100% 将应用基与分析基比较以下，可以看出煤的 水分已被分成两部分： ① 空气风干状态下残留在煤中的水分称为分 析基水分Wf或内在水WyNZ。 ② 在风干过程中逸出的水分称外在水Wywz。
应用基水分为总水分，即内在水与外在水之和。
y y y W y WWZ WNZ WWZ y 100 W WZ W f (4 1) 100