[西安交大燃烧学课件]燃烧学习题集

《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？

5.简述机械雾化和介质雾化的过程。

6.单个油滴的蒸发过程的物理模型怎样？油滴蒸发满足什么定律？试推导之。

7.请推导单个油滴燃烧时间的表达式。

8.燃油燃烧器的调风器应具备哪些功能？

第五章固体燃料的燃烧

1.图示煤燃烧过程的主要特点。

2.煤种焦炭的质量大约占多少比例？焦炭的发热量大约占多少比例？焦炭的燃烧时间大约占多少比