燃烧理论基础复习题
燃烧学考试题
一、请解释下面的基本概念I. 燃烧：是指可燃物跟助燃物(氧化剂)发生的剧烈的一种发光、发热的氧化反应。
4. 显光火焰的热损失机理5. 烟囱效应：这种垂直的围护物中，由于气体对流对流，促使烟尘和热气流向上流动的效应，称为“烟囱效应”。
6. 引燃：引燃又称为强迫着火或点燃，是指由于从外部能源(如电热线圈、电火花、炽热质点、点火火焰等)得到能量，使混气局部范围受到强烈加热而着火8 燃烧速度：单位容积内，单位时间完全燃烧掉的燃料量9. 通风因子：A为通风口的面积，m2，H为通风口自身的高度，nm基本参数A的成为通风因子10. 空气消耗系数：烧所消耗的实际空气量与理论空气量之比定义为空气消耗系数将可燃物完全燃烧II. 燃烧热：燃烧反应中可燃物与助燃物作用生成稳定产物时的反应热称为燃烧热12. 热值：热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量14 .自燃：可燃物在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧，称为自燃15. 斯蒂芬流：在燃烧问题中，高温气流与其相邻的液体或固体物质之间存在着一个相分界面16. 火焰传播机理：依靠导热和分子扩散使未燃混合气温度升高，并进入反应区而引起化学反应，导致火焰传播17. 粉尘爆炸：可燃物质呈粉状或雾状而飞散在空气中遇火源而发生的爆炸称为粉尘爆炸18. 阴燃：只冒烟而无火焰的燃烧现象19. 闪点：在规定的实验条件下，液体表面能够产生闪燃的最低温度称为闪点20. 可燃液体爆炸温度极限：蒸气爆炸浓度上、下限所对应的液体温度称为可燃液体的爆炸温度上、下限21 .反应速率：指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加24. 异相燃烧：液体或固体燃料和气态氧化剂的燃烧25. 理论火焰温度(1) 可燃物与空气按化学计量比配比；(2) 完全燃烧；(3) 绝热等压燃烧;（4）燃烧的初始温度是298K （25C）。
在以上规定的条件的基础上计算出的燃烧温度，称为定压绝热火焰温度，或称理论燃烧温度二、简答题2. 为什么说Arr heni us定律的结论与分子碰撞理论对化学反应速度的解释是一致的？3. 什么叫链反应？它是怎样分类的？链反应一般可以分为几个阶段？通过在反应过程中交替和重复产生的活性中间体（自由基或自由原子）而使反应持续进行的一类化学反应直链反应：直链反应在链传递过程中每消耗一个自由基的同时又生成一个自由基，直至链终止。
燃烧理论
1.阿仑尼乌斯速率表达。
大多数化学反应速率是占主导地位的两种物质可能做出的反应碰撞。
因此，最简单的反应是二阶反应。
其他反应占主导地位的是一个自由键断裂的步骤，因此是一阶反应。
大多数反应在分类上属于后一种类型的反应。
异构化反应也被证实属于一阶反应。
根据Lindemann的一阶反应流程理论[1，4]，一阶反应的发生是一个两步过程的结果，这一点将在随后的一节讨论。
一个任意二级反应可写为其中一个真实的例子就是氧原子与氮分子的反应对任意反应（2.4），速率表现的形式为本书中括号内化学符号单位可用每立方米的浓度或每立方厘米的质量来表示。
以这种方式的反应可以推断出，每次反应物A和B的碰撞会导致任一反应物消失。
阿仑尼乌斯[5]提出一个简单的理论，根据这个事实，得出了温度依赖与K。
根据阿仑尼乌斯理论，只有拥有超过一定能量的分子才会反应。
分子获得额外的能量由热引起的碰撞条件下产生的，这些高能量活化分子导致产品。
阿仑尼乌斯'的假设可以写成其中ZAB是气体动力学碰撞频率而exp（E/ RT）是在波兹曼因子。
动力学理论表明，波兹曼因子所给予的能量只有少数的比的碰撞的能量E大，能量项在玻尔兹曼因子中可被视为系统的反应物沿势能面的大小，其示意图如图2.1所示。
该反应物的状态在这种活化的能量下可以被视为产生一些中间复杂的产品。
这种能量被称为作为活化能。
一般会给予反应EA的象征。
在图2.1中，这个能量被Ef表示，以区别于它的条件，其中产物的种类可以恢复到反应物由一个反向的反应。
这个Eb 代表的活化能反向的反应明显比Ef进一步反应的活化能大。
图2.1显示了一个放热反应物到产物的条件。
活化能和反应热量之间的关系已被发现[1a]。
一般情况下，小活化能更偏向是放热反应，。
在复杂的系统，除一个能量释放反应可以维持外，吸热反应诸如代表图2.1产物被还原回反应物。
例如，一旦反应开始时，乙炔会分解为元素的单组成方式，因为分解释放能量过程比过程的活化能更大。
燃烧理论基础-燃烧热力学
u=u(T,v)
h=h(T,P)
微分方程
du=
( u T
)v dT
(u v
)T
dv
dh=
h
h
( T
)P dT
( P
)T
dP
9
定容比热Constant-volume specific heats
du
( u T
)v
dT
热力学定义：du/dT=cv
(
u v
)T
d
v
cv
(
u T
)v
dh
(
h T
)P
dT
(
h P
燃烧学导论：概念与应用
主要围绕燃烧物理及相关的概 念，燃烧化学内容偏少。
CK Law，Combustion Physics Irvin Glassman，Combustion James House, Principle of Chemical Kinetics
第2讲 燃烧热力学
问题1：燃烧第一直接目的是获得什么？ 锅炉、发动机、煤气灶、热气球。。。
(A
/
F
) stoic
4.76(2.24) 28.85 1 8 .2 8 6
1 6 .8 2 ,
则从上述方程有
(A /F ) ( A / F ) sto ic 1 6 .8 2 5 8 .8
0 .2 8 6
46
由于 (A/F) 是空气流率与燃料流率之比，
m ma ir 1 5 .9 k g / s 0 .2 7 0 k g / s
温度升高有更多的转动和 振动模式变得活跃：温度 越高，分子平动速度越快， 分子碰撞频率越高，有更 多的动能转变为分子转动 能和振动能。
[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。
燃烧过程的理论基础
烟煤Vdaf=40%
650
烟煤Vdaf=30%
750
烟煤Vdaf=20%
840
贫煤Vdaf=14%
900
无烟煤Vdaf=4%
1000
挥发分越高的煤，着火温度越低，即越容易着火； 挥发分越低的煤，着火温度越高，越不容易着火。
着火热
一次风：现代大中容量锅炉广泛燃用煤粉，为了使煤粉气流被更快加热到煤粉颗粒的着火温度，总是不把煤粉燃烧所需的全部空气都与煤粉混合来输送煤粉，而只是用其中一部分来输送煤粉，这部分空气称为一次风。
只有粗煤粉在炉膛高温区才可能处于扩散。
其他区域为动力或过渡区，故提高炉膛温度可强化煤粉燃烧。
一次反应：式3-26；一次产物
燃烧机理：在碳粒的吸附表面进行的多相燃烧反应。
二次反应：式3-27；二次产物
碳粒的燃烧
02
不同温度下的碳粒燃烧过程：
图3-6 低于1200℃； 高于1200℃；
气流速度影响：
影响煤粉气流着火的因素
煤粉空气混合物经燃烧器喷入炉膛后，通过湍流扩散和回流，卷吸周围的高温烟气，同时又受到炉膛四壁及高温火焰的辐射，被迅速加热，热量达到一定温度后就开始着火。
1．燃料的性质 挥发分：含量低，煤粉气流的着火温度高，着火热增大，着火所需时间长，着火点离燃烧器喷口的距离也增大。 水分：水分大，着火热也随之增大，炉内温度水平降低，从而使煤粉气流卷吸的烟气温度以及火焰对煤粉汽流的辐射热也相应降低，对着火不利。 灰分：灰分在燃烧过程中不能放热还要吸热，灰分在着火和燃烧过程中使得炉内烟气温度降低，同样使煤粉气流的着火推迟，并进一步影响了着火的稳定性。 煤粉细度： 煤粉愈细，着火愈容易。（这是因为在同样的煤粉浓度下，煤粉愈细，进行燃烧反应的表面积就会越大，而煤粉本身的热阻却减小，在加热时，细煤粉的温升速度就比粗煤粉要快，这样就可以加快化学反应速度，更快地着火。）
初级消防设施操作员理论知识章节题：第二章燃烧基础知识
初级消防设施操作员理论知识章节题第二章燃烧基础知识1.下列()的爆炸属于化学爆炸。
(A)汽油桶(B)可燃气体(C)蒸汽锅炉(D)气体钢瓶参考答案：B2.下列()的爆炸属于物理爆炸。
(A)粉尘(B)炸药(C)钢瓶(D)炸弹参考答案：C3.()是指可燃的气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火会产生爆炸的最高或最低的浓度。
(A)爆炸浓度极限(B)爆炸(C)爆炸温度极限(D)自燃参考答案：A4.()是指可燃液体受热蒸发出的蒸气浓度等于爆炸浓度极限时的温度范围。
(A)爆炸浓度极限(B)爆炸(C)爆炸温度极限(D)自燃参考答案：C5.()是评定可燃气体爆炸危险性的主要依据。
(A)燃点(B)自燃点(C)闪点(D)爆炸极限参考答案：D6.爆炸极限是评定可燃气体、蒸气或粉尘爆炸危险性大小的主要依据。
下列说法正确的是()。
(A)33.爆炸下限愈低，爆炸极限范围愈宽，发生爆炸的危险性就越大。
(B)爆炸下限愈高，爆炸极限范围愈宽，发生爆炸的危险性就越大。
(C)爆炸下限愈低，爆炸极限范围愈窄，发生爆炸的危险性就越大。
(D)爆炸下限愈高，爆炸极限范围愈窄，发生爆炸的危险性就越大。
参考答案：A7.固体可燃物由于其分子结构的复杂性，物理性质的不同，其燃烧方式也不同，有蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和()四种。
(A)动力燃烧(B)扩散燃烧(C)着火(D)阴燃参考答案：D8.固体物质的燃烧特点有多种，()不属于固体物质的燃烧特点。
(A)沸溢燃烧(B)表面燃烧(C)分解燃烧(D)蒸发燃烧参考答案：A9.某些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时就会发生()。
(A)闪燃(B)阴燃(C)自燃(D)轰然参考答案：B10.无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟和温度升高的迹象称为()。
(A)闪燃(B)自燃(C)阴燃(D)轰然参考答案：C11.阴燃是()的燃烧特点。
(A)可燃固体(B)可燃液体(C)可燃气体(D)液体混合物参考答案：A12.木材燃烧属于()。
02燃烧基本理论及火灾基础知识
燃烧基本理论
可燃物质状态不同， 燃烧过程也不同。
任何可燃物质的燃 烧都经历氧化分解、着火、 燃烧等阶段。
应急救援和消防技能提升工程
燃烧基本理论
应急救援和消防技能提升工程
三、燃烧的特征参数
1、燃烧温度 可燃物质燃烧所产生的热量在火焰燃烧区域释放出来，火焰温度即燃烧温度。
表2 一些常见物质的燃烧温度
燃烧基本理论
应急救援和消防技能提升工程
2、燃烧速率 (1)气体燃烧速率 气体燃烧速率很快。
单质气体如氢气的燃烧只需受热、氧化等过程； 化合物气体如天然气、乙炔等的燃烧则需要经过受热、分解、氧化等过程。 单质气体的燃烧速率要比化合物气体的快。 在通常情况下，混合燃烧速率高于扩散燃烧速率。 管道中气体的燃烧速率与管径有关。当管径小于某个小的量值时，火焰在管 中不传播。若管径大于这个小的量值，火焰传播速率随管径的增加而增加，但当 管径增加到某个量值时，火焰传播速率便不再增加，此时即为最大燃烧速率。
燃烧基本理论
应急救援和消防技能提升工程
二、燃烧过程
气体最易燃烧，燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解，并使其达到着火点。 气体在极短的时间内就能全部燃尽。
液体在火源作用下，先蒸发成蒸气，而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比， 液体燃烧多消耗液体变为蒸气的蒸发热。
固体燃烧有两种情况：对于硫，磷等简单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为蒸 气进行燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态 和液态产物，而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。
应急救援和消防技能提升工程
燃 烧 基 本 理 论 及 火 天灾燃基气础管知道识连接图
应急救援和消防技能提升工程
燃 烧 基 本 理 论 及 火 灾选基择础金知属识软管
动力与电气工程：燃烧学要点背记
动力与电气工程：燃烧学要点背记1、问答题余弦定律的内容是什么？正确答案：层流预混可燃气体在管道内流动时，其火焰前沿面为圆锥形曲线焰锋面。
此时，新鲜混合气以焰锋表面的切向分速和垂直于焰锋表面的法向分速。
此时使火（江南博哥）焰稳定的第一个基本条件为|uL|=|wcosφ|，即在弯曲的锥形火焰前沿面某一点上，气流的法线分速与燃烧正常（法线）传播速度相平衡，保证了燃烧前沿面在法线方向上的稳定。
由此可知，为了维持火焰稳定，焰锋表面必须与气流流向倾斜一个角度φ，且此角为小于90°的锐角。
当气流速度增大时，焰锋平面平行于气流方向移动，而在法线方向上基本稳定不动。
这一规律称为余弦定律。
2、填空题普朗克分布定律揭示的是真空中黑体在不同温度下的（）随（）的分布规律。
正确答案：单色辐射力；波长3、填空题油品中轻组分越多，热波传播速度（），在一定范围数值范围内（），含水量增大，热波传播速度（），油品中杂质可以（）热波传播速度正确答案：越大；<4%；加快；加快4、单选在易发生火花的设备外加装一层细密的网格，可以防止火花引燃附近的可燃气体，原因是（）。
A.细密的网格增大了火焰传播的阻力B.细密的网格将火焰分为若干个微小直径的火焰，因此很容易熄灭C.细密的网络起到了强化燃烧作用，将可燃物及时燃烬。
正确答案：C5、填空题当油罐直径很小时，（）传热占主导地位；当直径很大时，（）传热占主导地位。
正确答案：导热；辐射6、填空题同类液体中正构体比异构体自燃点（），而饱和烃比相应的不饱和烃的自燃点（）。
正确答案：低；高7、名词解释链条炉正确答案：链条炉采用移动的链条炉排作为燃煤装置，加煤、清渣、除灰等主要操作均实现了机械化。
8、填空题风速增大到超过某个程度，几乎所有的液体的燃烧速度都趋于某一固定值，是因为火焰向液面辐射的热通量受（）和（）影响，综合两个因素的影响，燃烧速度趋于固定值。
正确答案：火焰的辐射强度；火焰的倾斜度9、问答题预混火焰的长度与哪些因素有关？在不同流动状态下的影响因素如何？正确答案：1）.管径增加，预混火焰长度增加2）.气流速度增加，预混火焰长度增加3）.火焰传播速度增加，预混火焰长度减小不同流动状态对预混火焰长度的影响：层流区：随可燃混合气喷出速度或喷口管径的增大而增大，随火焰传播速度的增大而减小湍流区：随可燃混合气喷出速度或喷口管径的增大而增大，随火焰传播速度的增大而减小10、单选阿累尼鸟斯定律阐明了（）A.化学反应速率常数与温度之间的关系B.化学反应速率与反应物浓度的关系C.化学反应的活化能与温度的关系正确答案：A11、名词解释（炸药）爆容正确答案：单位质量的炸药爆炸后，气体产物在标准状况下所占的体积（水为气态）12、填空题毕渥数（Bi）是表征（）和（）相对大小的参数。
燃烧理论基础第二章2
组分i的分压力
si
Tf
si0 (Tref )
Tref
c p ,i
dT T
Ru ln
Pi P0
2.17a
组分i在标准状
态下的绝对熵 （已知量）
组分从标准状态（P0, Tref)到状态（Pi，Tf）的熵变
33
在 1- =0.5 时熵达到最大值
自发的
非自发的
dS 是正的，系统自发 dS 是负的，非自发的。 地趋向最大熵的一点。
图中曲线为假想曲线
30
▪ 实际上1- 会是多少？ 可以是任意值吗？ ▪ 设想：如果任意改变，热力学第二定律
会阻挠吗？
即：如果任意改变违背热力学第二定律吗？
热力学第二定律=熵增定律 熵是否会减小？？
31
设定不同的值，计 算定容火焰绝热温度， 根据温度计算熵。
s m ix (T , P ) xi s i (T , Pi ) i
(2)[241,845 43.87(Tad 298)] (7.52)[0 33.71(Tad 298)] 877, 236 397.5(Tad 298)kJ
16
•和
Ru (Nre T ac init N prodTad ) 8.315 (10.52)(298 Tad )
式中Nreac =Nprod=10.52kmol. 重组并求解有 Tad
H reac H prod V (Pinit Pf ) 0
0.5
32
CO+
1 2
O2
cold
(1
)CO2
CO
2
O2
hot
reactants
products
产物混合物的熵可计算：
Smix (Tf
燃烧理论知识点
CH11.何谓燃烧？燃烧是一种急速、剧烈的发光发热的氧化反应过程。
2. 化合物的标准生成焓: 化合物的构成元素在标准状态下（25oC，0.1MPa）定温—定容或者定温定压；经化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量（kJ/mol）。
所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。
3. 反应焓: 在定温-定容或定温-定压条件下，反应物与产物之间的焓差，为该反应物的反应焓（kJ）。
4. 反应焓的计算??5. 燃烧焓: 单位质量的燃料（不包括氧化剂）在定温—定容或定温—定压条件下，燃烧反应时的反应焓之值（kJ/kg）。
6.燃料热值: 燃料热值有高热值与低热值之分，相差一个燃烧产物中的水的气化潜热。
7.化学反应速度、正向反应速度、逆向反应速度、反应速度常数??8.平衡常数的三种表达方式和相互间的关系??按浓度定义的反应平衡常数,以分压定义的反应平衡常数,以体积百分比定义的平衡常数??平衡常数越大，反应进行得越彻底9.反应度λ: 表示系统达到平衡时反应物能有效变为产物的程度反应式: aA+bB→（1-λ）*（aA+bB）+λ（cC+dD）10. Gibbs函数的定义: 自由焓，为状态参数。
g=h-Ts11. Helmholtz函数自由能f f=u-Ts12.焓与生成焓仅是温度的单一函数，而自由焓与P、T有关。
13.标准反应自由焓14.平衡常数kp与反应自由焓的关系15.过量空气系数: 燃烧1kg燃料，实际提供空气量/ 理论所需空气量。
16.当量比(φ)C－实际浓度，Cst－理论浓度17.浓度（燃空比）: 一定体积混合气中的燃料重量/ 空气重量18. 化学计量浓度时的浓度时的浓度19. 绝热燃烧火焰温度的求解方法，尤其是考虑化学平衡时的计算方法首先分别根据平衡常数kp和能量守恒方程得到反应度λ和绝热火焰温度Tf 的关系，然后采用迭代法计算得到Tf 。
20.绝热燃烧火焰温度计算程序及数据处理CH21. 化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速率的科学。
燃烧理论基础-层流预混火焰
2021/4/25
40
组分守恒
传质（扩散和宏观流动）进入控制体的A的质量等于反应产生的A的质量）
• 组分守恒
dmi mi
dx • 或者，根据费克定律
7.9
d
mYi
D
dx
dYi dx
mi
7.8
2021/4/25
41
简化的总包反应
那么：
• 1kg 燃料+vkg 氧化剂(v+1)kg 产物
mF
（1）
（2） （3）
（4）
(1)浓度梯度引起的分子扩散； (2)由温度梯度引起的热扩散； (3)有压力梯度引起的压力扩散； (4)除重力外其他体力引起的强迫扩散；
作业： 8.6
一般情形下的火焰速度？
如果考虑：传热、传质、化学动力学、热力学
火焰速度计算将很复杂
简化分析(基于Spalding的理 论)
7.10
对稳定流动 mi mi i=1,2,......,N
1 d
r2 dr
r2mi mi
i 1, 2,......, N
球坐标
二维轴对称坐标
1 r
r
r
vrYA
1 r
x
r
vxYA
1 r
r
r
AB
YA r
mA
(3) 多组分扩散（不讲）
在对燃烧系统的建模和学习理解中，尤其是对层 流预混和非预混火焰结构的研究中，不能用二元混 合物来做简化。在这种情况下，组分的输运公式必 须同时考虑众多且性质差别很大的组分。例如，我 们可以推断，大燃料分子的扩散速度要小于氢原子 的扩散速度。
一般 vu vb ？
点燃
火焰锋面
燃烧学复习资料
第一章 燃烧的化学基础燃烧：可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟的现象。
本质：一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。
也有人认为游离基的连锁反应是燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。
爆炸：与燃烧没有本质差别，是燃烧的常见表现形式。
燃烧的必要条件1、可燃物（还原剂）：凡能与氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质。
2、助燃物（氧化剂）：凡与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质。
3、点火源：凡能引起物质燃烧的点燃能源，统称为点火源。
燃烧的充分条件 1.一定的可燃物浓度2.一定的助燃物浓度3.一定的引燃能量 相互作用 燃烧持续的要素 1.外加热（着火源）或者反应释放足够能量维持燃烧 2.可燃物质3.氧或助燃剂4.合理配比 5.混合作用火灾：在时间和（或）空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
火灾预防：1、控制可燃物2、隔绝空气3、消除点火源 火灾扑救：1、隔离法2、窒息法3、冷却法4、抑制法反应速率：单位时间内在单位体积中反应物消耗或生成物产生的摩尔数。
()sm mol dtdc dt Vdn⋅=⋅=3/ωfF eE bB aA +→+ωωωωω====febaFEBA系统反应速率(ω)代表反应系统的化学反应速率，其数值是唯一的。
质量作用定律：等温条件下，任何瞬间反应速度与该瞬间各反应物的浓度的某次幂成正比。
在基元反应中，各反应物浓度的幂次等于该反应物的化学计量系数。
fF eE bB aA +→+反应速度方程为：bB a AC KC V =K 为反应速度常数，其值等于反应物为单位浓度时的反应速率。
(a+b) 称为反应级数。
注意：质量作用定律只适于基元反应，对于非基元反应，只有分解为若干个基元反应时，才能逐个运用质量作用定律。
1. 反应温度对化学反应速度影响很大，通常是反应速度随着温度的升高而加快。
2. 范德霍夫近似规则：对于一般反应，如果初始浓度相等，温度每升高10℃，反应速度大约加快2~4倍。
燃烧规律练习题
燃烧规律练习题1. 简答题燃烧是物质与氧气发生化学反应释放能量的过程。
请简述燃烧的三个要素是什么，并举例说明。
2. 选择题1) 燃烧反应的产物通常包括以下哪些物质？A. 二氧化碳和水B. 氧气和水C. 二氧化碳和氢气D. 一氧化碳和氧气2) 以下哪种物质是燃烧的必需品？A. 油B. 火柴C. 氧气D. 火焰3. 填空题1) 燃烧反应的反应物是_________和_________。
2) 燃烧反应中放出的热量是通过_________的传递实现的。
3) 燃烧反应需要消耗_________。
4. 计算题有一块质量为500克的木头，如果完全燃烧，计算释放出的热量（已知：燃烧一个克物质需要12J的热量）。
5. 应用题小明用一根火柴点燃了一根蜡烛。
请根据以下信息回答问题：1) 火柴是燃烧的什么物质？2) 蜡烛是燃烧的什么物质？3) 通过点燃蜡烛，小明能够学到哪个燃烧规律？6. 解答题某实验室进行了一系列燃烧实验，观察了不同物质燃烧时的现象。
请结合实验现象，分析不同物质燃烧的特点，并解释其原因。
7. 分析题城市的空气污染严重，其中主要污染物之一是大气中的燃烧产物，如二氧化碳和一氧化碳。
请分析燃烧产物对环境的影响，并提出相应的解决方法。
8. 探究题能够通过观察火焰的形态来判断燃烧过程中的氧气供应是否充足。
请探究火焰的颜色和形状与氧气供应的关系，并说明理由。
注意：以上题目仅供参考，实际的练习题可以根据实际需要进行调整和增删。
请参考实际情况，并注意文章排版整洁美观，语句通顺，流畅易读。
《燃烧学》习题
《燃烧学》习题第一章燃烧的化学基础习题1.解释下列基本概念:(1)燃烧(2)火灾(3)烟(4)热容(5)生成热(6)标准燃烧热(7)热值(8)低热值2.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征.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?5.物质浓度、体系温度和反应活化对反应速度速率有何影响?6.燃烧反应速度方程是如何得出的?在该方程中，KOS(KOS’)和ES是否有直接的物理意义?为什么?8.举例说明燃烧产物(包指烟)有哪些毒害作用?其危害性主要体现在哪几个方面?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。
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?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)l2.已知煤气成分为:C2H4-48%、H2-37.2%、CH4-26.7%、C3H6-1.3%、CO-4.6%、CO2-10.7%、N2-12.7%、02-2.0%，假定P=1atm、T=273K、空气处于干燥状态，问燃烧1m3煤气(1)理论空气量是多少m3？(2)各种燃烧产物是多少m3?(3)总燃烧产物是多少m3?l3.焦炉煤气的组成为:CH4-22.5%、H2-57%、C2H2-3.7%、CO–6.8%、CO2-2.3%、N2-4.7%、H20-3.0%，(体积百分数.在1.2atm、25℃的条件下燃烧3m3的这种煤气，实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度分别是多少?(空气消耗系数取1.2)14.试求燃烧lkg甲醇、乙醇和丙醇的混合物(混合质量比为56:30:20)的理论需要空气味积.15.什么叫做恒压热容、恒容热容?什么叫做平均热容?16.在常压下1000Kg甲烷由260℃开温至538℃所需的热量QP是多少？17.已知某可燃物燃烧后的产物组成为：CO2-9%、N2-67%、H20-22%、O2-2%.试分别精确计算和粗略计算4m3的这种产物从0℃上升导1727℃所需要的热量.18.试求甲醇在25℃条件下的标准燃烧热.19.试用气相苯乙烯(C6H5C2H6)的标准燃烧热求它的标准生成热。
同济大学 燃料及燃烧 考点 复习 归纳 必考
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56、何为化石燃料？一次能源、二次能源？
答：通常自然界中可供工业生产的燃料资源主要是 化石燃料。 化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏 在地下不能再生的燃料资源。
一次能源：自然界天然存在，没有经过加工转换的能源 a.可再生能源——太阳能，水力，风能，海洋能，潮 汐能，地热，生物质能等 b.非再生能源——原煤，原油，天然气，核燃料 二次能源：由一次能源加工、转换而成的能源制品。 电力、蒸汽、热水、煤气、焦炭、汽油、煤油、 柴 油、重油、液化气、沼气、氢能
50、燃气的燃烧过程基本上都包含哪三个阶段？ 答：燃气与空气的混合、混合后的可燃气的加热 和着火和完成燃烧化学反应。 51、回火的临界条件？
答：
dw 4 qv g ( ) r r0 dr r0 3
52、Vn=V0+（Ln-L0）什么条件下成立？ 答： 完全燃烧时成立。 53、固体燃料燃烧其燃烧方法有几种？各自 的特点？ 答：层状燃烧、粉煤燃烧、沸腾燃烧及旋风 燃烧。
7、燃气不完全燃烧的原因有哪些？ 答：空气供给量不足、空气和燃气在炉内混 合不均匀。 8、燃料不完全燃烧时，烟气中的气体组分一 般有哪些？ 答：H2，CH4，CO，H2O，CO2，N2等。 9、何谓着火浓度极限？ 答：P100 倒数第五行开始，画出一个图。
10、气体的可燃成分及不可燃成分？ 答：气体的可燃成分：H2，CO，CH4，CmHn等。不可燃成分： N2，CO2，O2， H2O 11、人造煤气有哪些？写出四个 答：石油气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气、发生炉煤气及城市煤 气等。 12、实际燃烧温度与理论燃烧温度的区别是什么？ 答：实际燃烧温度与理论燃烧温度的区别在于后者不考虑传热，且 认为完全燃烧。 13、燃烧烟气检测的主要目的是什么？ 答：检验并控制燃烧质量。 14、预热空气与预热燃气，哪个效果更大？ 15、空气消耗系数定义？ 答：实际供应的空气量与理论空气量之比。 16、影响雾化质量的因素有哪些？ 答：影响雾化颗粒直径的因素：油温、雾化剂压力和流量、油压和 油烧嘴结构。 17、燃烧的基本条件？ 答：温度、浓度、时间和空间。
燃烧学题库简答题
1 硫在煤中的几种存在形式？为什么是有害成分？熔点与酸度的关系。
答：三种，1有机硫，来自母体，与煤成化和状态，均匀分布。
2 黄铁矿硫与铁结合在一起，主要成分，硫化铁。
3硫酸盐硫以各种硫酸盐的形式存在杂质中。
有害成分：二氧化硫三氧化硫危害人体健康和造成大气污染。
在加热炉中造成金属的氧化和脱碳，在锅炉中引起锅炉换热面的腐蚀。
焦炭还能影响生铁和钢的质量。
酸性程度高的灰分，熔点较高。
曼彻斯特的红<benwuxian@> 22:03:422 说明煤灰分的定义，怎样确定灰分的熔点和酸度？答：煤中所含的矿物杂质（碳酸盐粘土矿物及微量稀土元素）在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成一些固体残留物。
熔点：灰分式样软化到一定程度时的温度作为灰分的熔点。
（三角锥软化到半球）。
酸性成分与碱性成分之比作为灰分的酸度。
3、何为煤的半工业分析、全工业分析。
分析方法及意义？煤的半工业分析是将一定质量的煤加热到110℃使其水分蒸发，以测出水分的含量，再在隔绝空气的条件下加热到850℃，并测出挥发分的含量，然后通以空气是固定碳全部燃烧，以测出灰分和固定碳的含量。
全工业分析是在办工业分析的基础上加上煤中S的含量，与煤的发热值的测定的煤的工业分析。
4 集中表述煤的化学组成有几种方法表示。
有什么实际意义，应用成分：C H O N P S灰分A 水分W七种组分所组成，包括全组分在内的成分，习惯上把她叫做应用基，上述各组分在应用基中的质量百分数叫做燃料的应用成分。
干燥成分：不含水分的干燥基中的各组分的百分含量来表示燃料的化学成分。
可燃成分：C H O N S五种元素在可燃基中的百分含量来表示燃料的成分。
5 工业炉使用气体燃料与固、液体相比有哪些优点?1，在各种染料中，气体燃料的燃烧过程最容易控制，也最容易实现自动调节2，气体燃料可以进行高温预热，因此可以利用低热值燃料来获得较高的燃烧温度并有利于节约燃料降低燃烧。
3没有炉灰，固体废弃物。
燃气燃烧理论基础燃气燃烧理论基础4064
H =ΣHi ri = H1 r1+ H2 r2+… … +Hn rn 4. 理想气体状态方程
PV = RT
P/ρ = RT
V — 比容（Nm3/kg ） ρ — 密度
R — 通用气体常数，8.31J/（Mol﹒K）
燃气基础知识
燃气基础知识
二、城市燃气的分类
1. 燃烧特性参数
华白数W：与燃烧热负荷有关的参数
第五章 大气式燃烧器
2. 混合管
使得燃气与空气充分混合，速度场、温度场、浓度场均匀分布。 渐缩管有利于速度场均匀分布，不利于温度场、浓度场均匀分布； 渐扩管反之。 混合管取圆柱形，长度 =（1-3）dt
3. 扩压管
截面扩大，混合气速度降低，使气体的部分动压变为静压，提高压 力，混合均匀。扩压管张角6 ～8°。
在燃气-空气混合气中 1. 浓度确定时，仅在一定的温度、压力条件下，才能着火； 2. 在一定的温度（压力）条件下，燃气与空气的比例在一定
的范围内火焰才能传播； 3. 能使火焰持续不断传播所必须的最低（高）燃气浓度，称
为火焰传播浓度下（上）限。
第三章 燃气燃烧的火焰传播
单一燃气的爆炸极限
燃气名称 氢
口琴式燃烧器
平板式多孔红外燃烧器
第五章 大气式燃烧器
第五章 大气式燃烧器
二、大气式燃烧器的特点和应用范围 优点：
1. 火焰短，火力强，燃烧温度高； 2. 可用于不同燃气，燃烧较安全、环保，热效率高，CO含量低； 3. 可用低压燃气，空气靠燃气引射，具有自调性，煤气空气按比例
调节； 4. 适用性强，可满足各种工艺需要。
2— 脱火曲线 (气流速度上限) 4— 回火曲线 (气流速度下限) 1— 光焰曲线，α过小时,由于
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《燃烧理论基础》复习题第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学问题1、我国目前能源与环境的现状怎样？2、什么叫燃烧？3、从正负两方面论述研究燃烧的意义。
4、不同的学科研究燃烧学各有设么侧重点？5、简述能量转化与守恒关系。
6、标准生成焓、生成焓的定义？7、反应焓的定义及计算方法？8、燃烧焓的定义？9、用图示的方法（△H-T）表达放热反应与吸热反应。
10、燃烧焓与燃烧能近似相等的原因？11、燃料热值与燃烧焓的关系？12、高热值和低热值的区别和转换方法怎样？13、液体以及气体燃料热值的测试方法如何？14、反应焓和温度的关系？15、什么叫化学平衡？16、平衡常数的三种表达方式和相互间的关系怎样？17、反应速度、生成速度或消耗速度的表达式？18、反应度的概念及计算方法？19、Gibbs函数的定义？20、自由焓与温度变化的关系？21、自由焓与压力变化的关系？22、孤立系统与非孤立系统的反应平衡关系各自通过什么来判断？23、过量空气系数（φat）与当量比(φ)的概念？24、浓度以及化学计量浓度的概念？25、化学反应中达到平衡状态时的反应度及各组分的摩尔比的计算方法怎样？26、氧化反应中，燃烧空气量与燃烧产物的计算方法怎样？27、绝热火焰温度的计算方法（反应度为1、反应度小于1、考虑高温热分解三种）怎样？28、净反应速度的定义？29、化学反应过程中浓度岁时间的变化关系怎样？30、反应级数的定义（反应物浓度的指数和）与确定？一般烃类的燃烧反应级数为多少？31、Arrhenius定律的内容是什么？（它考察了比反应速度与温度的关系）32、为什么说Arrhenius定律的结论与分子碰撞理论对化学反应速度的解释是一致的？33、热爆理论的局限性体现在什么地方？34、什么叫链反应？它是怎样分类的？35、链反应一般可以分为几个阶段？36、以氢气与溴反应生成溴化氢微粒推导该反应的反应级数。
37、分支链反应为什么能极大地增加化学反应的速度？38、图解燃烧半岛现象。
39、常见的有机类燃料及其衍生物有哪几种？40、图解碳氢化合物燃烧过程中出现的现象。
第二章燃烧物理学1．燃烧现象按照混合气的制备、着火、燃烧过程中火焰与燃烧室的相对位置、可燃混合气的流动等是怎样分类的？2．由于混合气的制备时反应物的比例不同，不同的燃烧方式之间是可以转换的，试加以解释。
3．图解各种燃烧现象的特征。
4．混合气的密度、质量比、平均分子量、体积百分比的计算方法各怎样？5．混合气的流速、通量定义。
6．扩散速度是怎样定义的？7．混合气的扩散通量之和为多少？对流通量之和呢？8．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）9．分子传输定律是否具有通用传输方程形式？通用传输方式的表达式怎样？10．连续性（质量守恒）方程是怎样建立的？11．动量方程的基础是什么？动量守恒方程是怎样得到的？12．组分扩散方程推导过程怎样？13．能量守恒方程中应考虑到哪些能量传输相？14．能量守恒方程的基础是什么？其推导过程怎样？15．普朗特边界层理论的假设包括哪几个方面？16．S tefen流问题的概念？产生Stefen流的条件是什么？17．以物理变化为例图解说明Stefen流问题。
18．以化学变化为例图解说明Stefen流问题。
19．相界面的内移速度定义？20．什么条件下可以忽略相分界面的内移速度而将问题准定常处理？第三章着火（自燃与引燃）1.着火过程由什么因素控制的？2.燃烧速度的决定因素有哪些？举例说明哪些燃烧现象受物理过程控制，哪些受化学过程控制？3.图解说明燃烧过程中温度与浓度的关系？4.图解说明温升、反应物浓度变化化学反应速度等之间的关系。
5.燃烧过程中的热力学第一定律表达式是怎样的？6.着火需要满足的条件是什么？7.什么是爆炸？热着火需要满足的条件是什么？8.化学链着火需要满足的条件是什么？9.自发着火与强制着火的区别是什么？10.自燃的着火延迟判据是什么？11.请推导绝热反应着火延迟期。
12.活化能与化学反应温度升高的关系是什么？请图示说明。
13.Semonov自燃理论的基础是什么？14.化学反应温度上升与不同壁温之间的关系是什么？请图示说明。
15.自燃必要条件有两个判据，他们的表达式怎样？16.散热系数对自燃温度的影响如何？请图示。
17.压力对自燃温度的影响如何？请图示。
18.化学反应中临界压力与反应温度之间的关系怎样？请图示说明。
19.着火与反应物浓度、温度之间的关系如何？请图示说明。
20.什么叫强制着火？21.赤热颗粒外的温度分布曲线随放热系数之间的变化关系怎样？请随图示说明。
22.理想火焰传播的定义是什么？23.燃烧速度的定义是什么？24.火焰锋面厚度的定义式。
25.强制着火有哪些类型？26.火焰厚度的定义式有三种，请分别用导热来此导热率、热扩散系数及比热容表示。
27.请利用火焰厚度的表达式，推导火焰传播速度的表达式。
28.压力对燃烧速度的影响是什么？29.热球或热棒引燃的临界条件是什么？30.热球或热棒引燃的着火温度与球体尺寸的关系怎样？31.火焰引燃时引燃火焰片的温度衰减关系怎样？请图示。
32.电火花点火中，淬熄距离时怎样定义的？33.电火花点火中，淬熄距离与最小点火能量的关系怎样？34.电火花点火中，淬熄距离与压力之间的关系怎样？35.哪些因素有利于着火？36.关于着火范围（或燃烧界限）有哪些关键性的结论？（具体包括着火范围、混合气成分、点火能量范围、燃烧极限与压力系成分间的关系、初试温度、惰性成分、不同燃料之间的替换关系等）。
第四章预混合气体火焰1.预混合火焰与扩散火焰的区别？在火焰结构形态上有什么不同？2.爆燃的概念？与缓燃的区别时什么？3.图解分析Raleigh-Hugonict曲线的意义。
它们各表达了什么关系？4.爆震波的结构形式怎样？请图示。
5.爆燃的特征时什么？6.缓燃的基本特征是什么？7.缓燃火焰面的结构形式怎样？请图示。
8.火焰封面厚度是如何定义的？9.本生灯火焰结构形式如何？请图示。
10.燃烧速度的定义？(火焰速度、燃烧速度、新混合气速度关系)11.脱火与回火是怎样定义的？12.燃烧速度的测量方法有哪些？（喷灯法、长管法、肥皂泡法、燃烧弹法；前两者要知道火焰面积）13.影响燃烧速度的因素主要有哪7个？他们分别是怎样影响燃烧速度的？请图示说明。
14.火焰传播两种理论分别叫什么？其特点是什么？15.热理论的要点表现在哪几个方面？16.扩散理论的要点表现在哪几个方面？17.湍流是由什么量来表征的？18.湍流预混合火焰传播的特征怎样？19.与层流预混合火焰相比，湍流预混合火焰的燃烧速度、空间放热率等各有什么特点？20.不同雷诺数下，燃烧速度与雷诺数的关系分别表现如何？21.小规模湍流燃烧下，火焰燃烧速度与雷诺数的关系怎样？22.大规模湍流燃烧下，火焰燃烧速度与雷诺数的关系怎样？23.火焰稳定的方法有哪几种？请图示说明。
第五章扩散火焰与液体燃料燃烧1.扩散火焰与预混合火焰的区别？2.液体燃料喷雾特征的评定方法有哪几项？3.索特平均直径的定义及计算方法如何？4.表示油滴分散程度的方法有哪几种？5.请推导液体燃料的贯穿距离，并说明它与时间之间的关系。
6.研究单个油滴蒸发与燃烧的意义何在？7.单个油滴的蒸发过程的物理模型怎样？油滴蒸发满足什么理论？8.为什么单个油滴的蒸发过程能够用无因次量b来表达（能量与组分两种方程能写成统一的形式，原因在于控制方程相似，边界条件相似，且Le=1）？9.请分析并图示环境温度对油滴蒸发是边界面传质数及温度的影响。
10.请分析并图解说明环境温度与液体燃料沸点之间的关系对油滴蒸发的影响。
11.油滴蒸发时间是如何确定的？12.单个油滴的蒸发过程，传质速度有什么特点？13.传质数的定义？单个油滴蒸发时求解传质数的两个必要条件是什么？14.正在蒸发的油滴表面温度与其沸点的关系是什么？15.单个油滴有燃烧时的建模与纯蒸发的有什么差异？16.单个油滴蒸发与燃烧为什么都能用统一的方程加以描述？其目的何在？17.单个油滴燃烧时，蒸发速度、火焰位置、温度分布、组分分布如何，请说明。
18.请图示单个油滴燃烧时的组分及温度分布关系。
19.请推导单个油滴燃烧时间的表达式。
20.在确定单个油滴燃烧速度、火焰位置、温度分布及组分分布时分别应用哪些无因次变量的？第六章气体燃料的喷射与燃烧1.射流有哪些形式？它是怎样分类的？2.射流场的描述方法有哪四种？请图示说明。
3.一般平面自由射流结构分析中，采用哪些假设？4.无燃烧时的平面自由射流可分为哪几个区域？5.平面自由射流控制方程中边界条件是怎样确定的？6.请叙述普朗特混合长度理论的内容。
7.平面自由射流的控制方程包括哪几个，它们是怎样表述的？8.平面自由射流有哪些特征？9.层流平面自由惰性气体射流中，射流厚度、卷吸速度、燃料的质量通量与距离x的关系？10.请推导层流平面自由射流的边界层厚度表达式。
11.层流平面自由射流的温度及组分分布关系如何？请图示说明。
12.请分析平面湍流自由惰性气体射流的速度分布关系。
13.请分析轴对称惰性气体自由射流的速度分布关系。
14.请推导静止空气中轴对称射流燃烧的温度分布表达式。
15.静止空气中轴对称射流燃烧的火焰形状怎样？16.静止空气中轴对称射流燃烧的火焰有什么特征？17.静止空气中轴对称射流燃烧的火焰组分、温度分布如何，请图示说明。
18.请图示实际射流火焰形状。
19.试以柴油机中的燃烧与排放模拟为例，叙述扩散燃烧模拟步骤。
第七章固体燃料的燃烧1.我国能源结构的现状及政策。
2.煤的生成分成哪几个阶段？形成哪几种类型的煤？3.各类型煤的特点是什么？4.什么叫异相燃烧？异相化学反应速度曲线可以分为哪几个区域？5.固体碳粒燃烧经历哪几个阶段？6.碳和氧的反应机理一般有哪三种模型？他们是怎样表述的？7.请推导理想碳球燃尽时间与直径的关系。
8.。