[西安交大燃烧学课件]燃烧学习题集

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《燃烧学》复习题

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？

2、什么叫燃烧？

3、什么说简单反应、复杂反应？

4、浓度和化学反应速度正确的表达⽅法？

5、质量作⽤定律的适⽤范围？试⽤质量作⽤定律讨论物质浓度对反应速度的影响。

6、什么是反应级数？反应级数与反应物浓度（半衰期）之间的关系如何？

7、常⽤的固体、液体和⽓体燃料的反应级数值的范围是多少？

8、试⽤反应级数的概念，讨论燃尽时间与压⼒之间的关系。

9、涡轮增压装置对汽车发动机的作⽤是什么？

10、Arrhenius定律的内容是什么？适⽤范围？

11、什么是活化能，其计算的⽅法是什么？

12、图解吸热反应和放热反应的活化能和反应放热（吸热）之间的关系。

13、什么叫链式反应？它是怎样分类的？链反应⼀般可以分为⼏个阶段？

14、试⽤活化中⼼繁殖速率和销毁速率的数学模型，结合图线，解释氢燃烧的⼏种反应的情况。分⽀链

反应为什么能极⼤地增加化学反应的速度？

15、烃类燃烧的基本过程是什么，什么情况下会发⽣析碳反应？如何进⾏解释？

16、图解催化剂对化学反应的作⽤。

17、什么叫化学平衡？平衡常数的计算⽅法？吕·查德⾥反抗规则的内容是什么？解释：碳燃烧的时候，

在低温下发⽣氧化反应，⽽在温度很⾼的情况下，⽓化反应将变得显著。

18、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？

19、过量空⽓系数（α）与当量⽐（β）的概念？

第⼆章混合与传质

1．什么是传质？传质的两种基本形式是什么？

2．什么是“三传”？分⼦传输定律是怎样表述的？它们的表达式如何？（⽜顿粘性定律、傅⽴叶导热定律、费克扩散定律）3．湍流中，决定“三传”的因素是什么？湍流中，动量交换过程和热量、质量交换的强烈程度如何？

怎么⽤⽆量纲准则数的数值来说明这⼀点？

4．试推导⼀个静⽌圆球在⽆限⼤空间之中，没有相对运动的情况下，和周围⽓体换热的Nu数。5．如图所⽰：

两股射流在⼤空间中交汇。射流的初始温度T1=60℃，T2=室温20℃，实测xy点的T xy=50℃。⽓流中的初始浓度为

C1=3mol/m3，C2=2mol/m3,求点的xy点的浓度C xy。

6．⾃由射流积分（动量守恒）条件、热焓差和浓度差守恒条件的物理意义是什么，数学表达式是什么？7．图解射流断⾯上的速度分布相似性。

8．把热射流射⼊冷空间中，和把冷射流射⼊热空间中，射流的轴线速度、温度差和浓度差衰减的情况有何区别？这对⼯程燃烧的⼆次风参数的选取有何指导意义？

9．根据以下物理模型，推导旋转射流中⼼线上负压的值。

⾃由旋转区核⼼区（刚体旋转区）⾃由旋转区

假定旋转射流的横截⾯如图所⽰，流体是⽆粘性流体，流动区域可以划分为两个区域：外围的⾃由旋转区（可以按势流处理）和中⼼的刚体旋转区（不能按势流处理），其分界线为r=r1。

10．什么是旋流强度，其物理意义是什么？旋流强度的计算公式？

11．图⽰钝体流场的主要特征。

12．两股平⾏射流湍流混合的强弱取决于那些因素？为什么？

13．两股相交射流湍流混合的强弱取决于那些因素？

第三章⽓体燃料燃烧

1.什么是热着⽕？什么是链式着⽕？其区别是什么？热着⽕需要满⾜的条件是什么？化学链着⽕需要

满⾜的条件是什么？

2.⾃发着⽕与强迫着⽕的区别是什么？

3.⾃燃必要条件有两个判据，他们的表达式怎样，物理意义是什么？燃料的活化能、系统初始温度、散

热系数对⾃燃温度的影响如何？请图⽰。试讨论影响⾃燃着⽕温度的主要因素有哪些？

4.什么是着⽕的孕育时间？请图⽰。

5.图⽰着⽕温度与燃料空⽓混合物的浓度（过量空⽓系数α）的关系。并解释：1）为什么在点燃⽓体

燃料的时候必须“⽕等⽓”？2）煤矿巷道中发⽣⽡斯爆炸的原理是什么，如何防范⽡斯爆炸？

6.什么叫强迫着⽕？请图⽰强迫着⽕的过程。热壁⾯强迫点燃的临界条件是什么，其物理意义是什么？

7.

试根据强迫点燃温度的⽅程

Nu

L

η

λ

==讨论：1）炽热平板的长

度；2）对流换热Nu数；3）⽓流的压⼒；4）⽓流的导热系数；5）燃料的活化能；6）燃料的发热量；对强迫点燃难易程度的影响。

8.燃⽤⾼活性的褐煤的锅炉中，常出现以下现象：⼀次温度⼤约150℃，风管道中漏出的煤粉在地⾯堆

积，有时能呈现暗红⾊燃烧的状态（温度⼤约700℃），⽽⼀次风管内的煤粉却不燃烧或爆炸。请⽤⾃燃和强燃着⽕的模型给予解释。

9.⽕焰传播速度的定义式是什么？随各个主要影响因素的变化规律是什么？

10.什么是缓燃？什么是爆燃？

11.层流⽕焰传播的速度是怎么定义的？

12.本⽣灯⽕焰稳定的机理是什么？如何使⽤本⽣灯测量层流⽕焰传播速度？试写出测量的过程和计算

式。

13.燃烧速度（化学反应速度）与⽕焰传播速度是什么关系？区别是什么？(⽕焰速度、燃烧速度、新混

合⽓速度关系)

14.燃料⽓的热扩散系数、燃料的发热量、化学反应速度、⽓体的密度、⽓体的压⼒、可燃⽓体初温、锋

⾯形状等因素如何影响层流⽕焰传播速度？

15.过量空⽓系数如何影响层流⽕焰传播速度？请图⽰。

16.⽕焰锋⾯厚度的计算式是什么？真实的⽕焰锋⾯厚度⼤约是多少？

17.什么是淬熄距离？

18.什么是湍流⽕焰传播的表⾯燃烧理论和容积燃烧理论？

19.什么是扩散⽕焰？什么是预混⽕焰？什么是全预混⽕焰？其⽕焰的形状和结构有何区别？

20.什么是脱⽕和回⽕？图解⽕焰的脱⽕区、回⽕区、稳定区和黄⾊⽕焰区。

21.为什么说扩散⽕焰不容易脱⽕也不容易回⽕？为什么全预混⽕焰既容易脱⽕也容易回⽕？结合⽕焰

区域的图进⾏解释。（需要解释，为什么全预混⽕焰的稳定区⽐较窄？）

22.常⽤的防⽌回⽕的措施有哪些？常⽤的防⽌脱⽕的措施有哪些？

第四章液体燃料的燃烧

1.液体燃烧的过程是什么？

2.图解单个液滴燃烧时的空间区域划分，以及油蒸汽浓度、氧⽓浓度和温度分布。

3.油滴燃烧属于扩散燃烧还是预混燃烧？为什么？

4.液体燃料喷雾特征的评定指标有哪⼏项？索太尔平均直径的计算式和物理意义？