[西安交大燃烧学课件]燃烧学习题集
燃烧学西安交大第三章气体燃料的燃烧
强燃使边界层着火燃烧，边界层着火后再向前推进，这 就是火焰传播。
第二节 火焰传播
一、火焰传播方式： 1、缓燃：火焰锋面主要以导热和对流方式传热给可燃混合物
所引起的火焰传播。煤粉-空气混合物以辐射和对流为主 （<声波） 2、爆燃：绝热压缩所引起的火焰传播。高温烟气比容比未燃 混合物要大，前者膨胀，产生压力波，使后者绝热压缩， 未燃混合物受绝热压缩后，温度大大升高，迅速着火燃烧， 爆燃火焰传播速度极高，必然高于声速。 （可能会几千米/秒，声音是压差很微弱的压力波。）
单位时间散热量Q2： Q2S(TT0)
讨论：分析点A、B、C
①对于 Q
2
点A是稳定点（向左或向右波动， 都会回到原位）
点C不稳定点（向左熄火，向右 着火
二、自燃
②对于 Q 2
Q1 Q2
点B：热自燃着火的临界点，对应Tlj
③对于Q2Ⅲ
Q1>Q2Ⅲ，能着火，着火稳定。
结论：
1、着火临界条件：① Q1＝Q2； ②
由于
R
T
2 lr
E
远
小
于
T lr，
可
忽
略
(dT dx
)B
u ce a
(T lr
T0)
（3—16）
式 中 a= ? 气 体 的 热 扩 散 率 。 cp
Ⅰ、层流时的火焰传播
然后写出火焰锋面的能量方程式：q1+q2=q3
d 2T dx2
dT
燃烧学课后习题答案
n 2 33 . 44 , T 2 1900 273 2173 K
P2 P1
n 2T 2 n 1T1
0 .1
33 . 44 2173 31 . 94 298
0 . 763 MPa
《燃烧学》--作业
1 已知木材的质量百分数组成：C—40%，H—10%， O—41%，N—2%，W—6%，A—1% （1）1kg木材完全燃烧理论空气量，烟气的组成， 体积 (α＝1) （2）木材的高低热值 （3）α＝1.5，完全燃烧所需的空气量，烟气的组 成，体积 （4）α＝1.5 燃烧温度 【解】： V C H S O 22 . 4 10 4 32 32 12 （1）
7
1 . 334
3 3600
通过查表，可知：erf（1.334)大约等于0.94， 比0.9大，即此时的 0.06 <0.1。也就 是说板背面的温度小于临界温度，板可以看作半 无限大固体来考虑。 T T0 则有： T T 0 . 06
0
求解可得：T＝312K,即39oC
2 0 ,O 2
10 41 40 22 . 4 10 4 32 12 1 . 02 m
3
2
1
《燃烧学》--作业
V 0 , air
V 0 ,O
2
1 . 02 0 . 21
4 . 86 m
3
0 . 21
CO 烟气的组成： 2 , H 2 O , N 2
（3）α＝1.5 完全燃烧所需的空气量，烟气的 组成，体积 3 V a , air V 0 , air 1 . 5 4 . 86 7 . 29 m α＝1.5 CO 2 , H 2 O , N 2 , O 2 烟气的组成：
燃烧学(西安交大) 第四章 液体燃料的燃烧
油的流动截面
喷孔截面积
A 1 ，或 A r0R
3
f
2
式中：A—结构特性系数； r0—喷孔半径； ∑f—切向进口槽总截面积。
第六页，共58页。
一、机械雾化器
A等同油的旋流强度。（旋流强度=切向动量矩/轴向动量矩）
分析： ①进口动量矩=切向速度×动量矩臂
切向速度
1
f
动量矩臂 R
进口动量矩 R f
• 考虑到固态燃料火炬操作更为简便。研制团队将固态燃料火炬 确定为珠峰火炬燃烧系统最终设计方案。
• 悉尼水下奥运火炬设计？
第二十八页，共58页。
第二节 油雾滴的燃烧过程
模型假设：假设油滴为球形，直径δ （δ=2r0）
①油滴与气体无相对运动；
②火焰锋面的热量全由传导传递，火焰锋面对油滴的对流、辐射换热忽略；
30
热工所： 0.88 哈锅： 0.815
对雾化角：
热工所：tg
2
(1) 8 (2 1 )
0.87
第十一页，共58页。
一、回油雾化器
变负荷下，油量要减少，就要减小油压，就会恶化雾化质量。开发：
回油雾化器：在简单雾化器漩涡室端壁上开一些小孔，进行回油。
按照开孔位置分为：集中大孔回油（在中心）；
2、 Gmax（点）由最大负荷决定。
第十三页，共58页。
二、蒸汽—机械雾化器
雾化好、调节比大、能耗阻 力小。
喷气量G1、喷油量G2与气耗比 G1 G2 分别等于：
G1
1
4
d12
21( p1 p3 )
G2
2
4
d
2 2
22 ( p2 p3 )
G1
G2
《燃烧学讲义》课件
未来燃烧技术的发展趋势与挑战
发展趋势
未来燃烧技术的发展趋势包括进一步提高燃烧效率、 降低污染物排放、实现可再生能源的利用和智能化控 制等。
挑战
未来燃烧技术的发展面临诸多挑战，如技术瓶颈、经 济成本、政策法规和环保要求等。需要加强科技创新 和政策引导，推动燃烧技术的可持续发展。
感谢您的观看
THANKS
03
燃料电池可应用于汽车、船舶、航空航天、电力系统和备用电
源等领域。
生物质能燃烧技术及应用
生物质燃烧技术
生物质燃烧技术是将生物质转化为热能和电能的一种方式，具有高 效、环保、可再生的特点。
生物质燃烧设备
生物质燃烧设备包括生物质锅炉、生物质焚烧炉和生物质热电机组 等。
生物质燃烧应用
生物质燃烧可用于供热、发电和工业生产等领域，是实现可再生能源 利用的重要途径之一。
02
燃烧的基本原理
燃烧化学反应机理
01
燃烧化学反应机理是研究燃烧过 程中化学反应如何进行的机制。 它涉及到反应物分子间的相互作 用以及反应过程中的能量变化。
02
燃烧化学反应机理对于理解燃烧 过程、优化燃烧效率和减少污染 物排放具有重要意义。
燃烧反应动力学
燃烧反应动力学是研究燃烧过程中化 学反应速率以及影响反应速率的各种 因素的科学。
通过燃烧反应动力学的研究，可以了 解燃烧反应的快慢程度，进而优化燃 烧条件，提高燃烧效率。
燃烧热力学
燃烧热力学主要研究燃烧过程中能量的转化和物质的变化。 它涉及到燃烧过程中能量的释放、转移和利用。
燃烧热力学对于能源利用、环境保护和可持续发展具有重要 意义。
燃烧过程中的物质传递与热力学
燃烧过程中的物质传递与热力学涉及 到燃烧过程中物质和能量的传递与转 化过程。
[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。
[西安交大燃烧学课件]燃烧学讲义2009-第四章液体
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第四章液体燃料的燃烧4.1 油燃烧特点4.2 油的雾化4.3 油滴燃烧过程4.4 油雾炬燃烧4.5 油燃烧的组织及调风器4.1 油燃烧特点雾化燃烧油燃烧是一个复杂的物理化学过程，由于油沸点低于其燃点，因此油滴总是先蒸发成气体，并以气态的方式进行燃烧。
包含：雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧雾化：燃料→细滴→油雾炬，雾滴粒径↓，表面积↑有利于油滴的气化过程，同时也有利于与空气的混合，保证燃烧质量。
蒸发：油滴受热后表面开始蒸发→油蒸汽 扩散混合：燃油蒸汽与周围空气互相扩散与混合燃烧：油蒸汽与空气混合物达到着火温度后，开始燃烧。
在燃烧过程中，油滴内部继续受热蒸发→扩散混合→新油气空气混合物取代已散逸燃烧产物→继续燃烧→油滴燃尽1.油滴2.油蒸汽区3.燃烧区4.外部5.油蒸汽浓度6.氧气浓度7.温度1234567限制油滴燃烧的主要因素是与空气的混合速度，即取决于空气向油滴表面扩散所需的时间，属扩散燃烧。
物理化学过程：雾化→三传→受热蒸发→着火→燃尽4.2 油的雾化雾化效果影响了油燃烧的快慢及燃烧质量，因此油的雾化是其燃烧过程中一个重要因素。
1、雾化评价指标2、雾化器4.2.1 雾化评价指标①雾化粒度：表示油滴颗粒大小的指标( <100μm )表示油滴颗粒大小的指标，有平均直径，最大直径，中值直径等，常用平均直径法（又包含算术平均法，表面积平均法，体积平均法，质量平均法径等）索太尔平均直径（S.M.D）32 i i i i n d n d=∑∑（体面积平均直径）粒度分布的表达形式表格形式（离散） 直方图（离散）函数形式（连续）微分型（频率分布）积分型（累积分布）2468100.000.050.100.150.200.25f (d p )d p()()()p p p d d d dF d f =()()()∫=dpp p p d d d f d F 02468100.00.20.40.60.81.0D(d p )R(d p )F (d p )d p累积分布又分为筛上分布和筛下分布筛上分布筛下分布R (d p )+D (d p )=1工程破碎过程常使用Rosin-Rammler 分布积分分布微分分布()n p d d p e d F ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=()()()∫=maxdp dp p p p d d d f d R ()()()∫=dpdp p p p d d d f d D min ()np d d n n p p ed d n d f ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=1②雾化油滴均匀性粒度均匀性指标100exp ()%n d d R d ⎡⎤=−⎢⎥⎣⎦R d ：液滴群中，颗粒直径大于d 的质量分数n ：均匀系数，一般数值2~4。
《燃烧学讲义》课件
能量转化
燃烧反应中的能量转化过程，包 括焓变、内能变化等，解释能量 转化的关键概念。
平衡态与非平衡态
燃烧反应中的平衡态和非平衡态 的概念以及相互转化的条件和特 点。
爆炸理论
深入研究爆炸反应的机理和特性，包括爆轰波的传播、爆炸温度和压力等关键概念的介绍。
1
爆炸理论概述
简要介绍爆炸反应的基本原理和定义，
《燃烧学讲义》PPT课件
燃烧学是研究燃烧及相关现象的学科，涉及热力学、化学动力学、流体力学 等多个领域。本课件将带你深入了解燃烧学的基础知识和应用。
燃烧学介绍
详细介绍燃烧学的概念、研究对象以及与其他学科的关系，帮助大家理解燃烧学的重要性和应用 价值。
研究领域广泛
燃烧学涵盖化学、物理、力学等多个学科领域，与许多实际问题密切相关。
预混火焰
探讨预混火焰的形成和特性， 分析混合气浓度对火焰传播速 度的影响。
燃烧极限
介绍燃烧极限概念和测定方法， 以及燃料和氧气浓度对燃烧的 影响。
火焰传递和统计理论
研究火焰的传递规律和统计性质，探讨火焰在不同条件下的行为和特点。
1 火焰传播机制
解释火焰传播的基本机制和影响因素，从微观和宏观层面进行讨论。
燃烧反应机理
了解不同物质的燃烧反应机理，对于安全控制、能源利用等方面都有重要意义。
燃烧产品分析
通过燃烧产物分析，可以得到有关燃料的详细信息，对环境保护和排放控制有重要作用。
热力学基础知识
介绍燃烧反应过程中涉及的热力学基本概念和定律，为后续的研究和理解提供必要的理论基础。
熵的概念
深入探讨熵的含义和作用，解释 燃烧过程中熵变的重要性。
爆轰波的形成
2
为后续的内容打下基础。
燃烧学1-第一章_绪论
“火” 剧烈氧化
如喷气发动机中的燃烧
急速的燃烧
氧化140~150万年前，“摩擦生火第爆炸一（次有限 使空人间类中的支）配急了速燃烧 一种自然缓力慢氧 ，化从而如最呼终吸把和金人属和锈动蚀等物分开”
自燃（从缓慢氧化转变成剧烈氧化）
西安交通大学能源与动力工程学
院
3
现代燃烧学的确立
17世纪末，德国斯塔尔（stahl）提出了燃素论
西安交通大学能源与动力工程学
院
12
燃料分类
类 别 天然燃料
人工燃料
木柴，泥煤，
固体燃料
烟煤，无烟煤， 石煤，油页岩
木炭，焦炭，泥煤砖，煤矸石，甘蔗渣，可 燃垃圾等
等（可燃冰）
液体燃料
石油
汽油，煤油，柴油，甲醇，乙醇，二甲醚， 水煤浆
气体燃料
天然气，煤层 气，页岩气
高炉煤气，发生炉煤气，焦炉煤气，液化石 油气
燃烧学
西安交通大学能源与动力工程学院
教材：燃烧学 第2版 主编：徐通模 惠世恩 书号：978-7-111-55429-5 出版社：机械工业出版社
西安交通大学能源与动力工程学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
院
1
第一章 绪 论
1.1 燃烧概述 1.2 常见的燃烧设备
西安交通大学能源与动力工程学
院
2
1.1 燃烧概述
燃 烧 是物 质 因 剧平烈静氧的燃化烧而发即光通、常的 发燃热烧的 现 象－ －
西安交通大学能源与动力工程学
院
6
燃烧科学的应用
全世界的能源结构以石油和煤为主，石油和煤的主要利用 方式——燃烧；
燃料中存在有害物质：烟尘、灰、SOx、NOx →污染环境 →酸雨、温室效应等。改善燃烧工艺，控制
燃烧学试题及答案
燃烧学试题及答案燃烧学是研究燃烧现象、燃烧过程及其控制的科学。
以下是一份燃烧学试题及答案的示例，供参考：一、选择题（每题2分，共20分）1. 燃烧的定义是什么？A. 物质与氧气发生的放热反应B. 物质与氧气发生的吸热反应C. 物质与空气发生的放热反应D. 物质与空气发生的吸热反应答案：A2. 燃烧的三个基本条件是什么？A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、催化剂C. 燃料、空气、点火源D. 燃料、空气、催化剂答案：A3. 以下哪个不是燃烧产物？A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案：D4. 什么是完全燃烧？A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料完全转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料完全转化为一氧化碳和二氧化碳D. 燃料完全转化为水蒸气答案：A5. 什么是不完全燃烧？A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料部分转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料部分转化为二氧化碳和水蒸气D. 燃料完全转化为一氧化碳答案：B...二、填空题（每空2分，共20分）1. 燃烧过程可以分为_和_两个阶段。
答案：预混燃烧阶段；扩散燃烧阶段。
2. 燃烧速率是指单位时间内_的质量或体积的减少量。
答案：燃料。
3. 热值是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时放出的热量，通常分为_和_。
答案：高位热值；低位热值。
4. 燃烧反应的化学方程式通常用_表示。
答案：平衡常数。
5. 燃烧过程中，火焰可以分为_、_和_三个区域。
答案：反应区；氧化区；未反应区。
...三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述燃烧过程中的化学反应类型。
答案：燃烧过程中的化学反应主要包括氧化反应、还原反应和热分解反应。
氧化反应是燃料与氧气结合生成氧化物的过程；还原反应是燃料中的氧化态降低的过程；热分解反应是在高温下燃料分解成更简单物质的过程。
2. 解释什么是燃烧的临界点火温度，并说明其意义。
答案：临界点火温度是指燃料开始自持燃烧所需的最低温度。
[西安交大燃烧学课件]燃烧学习题答案
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祝各位同学考试顺利新年快乐《燃烧学》复习题参考答案集2009 / 1 / 9 第一章化学热力学与化学反应动力学基础1、什么叫燃烧答燃烧标准化学定义燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应燃烧的广义定义燃烧是指任何发光发热的剧烈的化学反应不一定要有氧气参加2、什么是简单反应、复杂反应答简单反应由反应物经一步反应直接生成产物的反应。
也叫基元反应复杂反应反应不是经过简单的一步就完成而是通过生成中间产物的许多反应步骤来完成的反应其中每一步反应也称为基元反应。
3、浓度和化学反应速度正确的表达方法答浓度单位体积内所含某种物质的量 1.分子浓度ni Ni /V Ni为分子数 1 /m3 2.摩尔浓度Ci Mi /V Mi 为摩尔数mol / m3 3.质量浓度ρiGi /V kg / m3 4.相对浓度摩尔相对浓度x i N i /N∑n i /N∑C i /C∑p i /p 质量相对浓度fG i /G∑ρi /ρ 化学反应速度通常用单位时间单位体积内消耗的燃料量或者氧量来表示。
化学反应速度既可以用反应物浓度的减少来表示也可以用生成物浓度的增加来表示。
但均取正值。
W±d C / dτ 4、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。
答①反应应为简单反应②严格讲质量作用定律仅适用于理想气体。
③对于多相反应仅考虑气相物浓度对于固相或液相物质蒸汽分压不考虑。
按质量作用定律如果反应方程式是aAbB 简单反应则反应速度和反应物浓度AB成如下关系W kAaBb 即当温度不变时某化学反应的反应速度与该瞬间各反应物浓度的乘积成正比例如果该反应按照某化学反应方程式一步完成简单基元反应则每种反应物浓度的方次即等于化学反应方程式中的反应比例常数。
5、什么是反应级数反应级数与反应物初始浓度以及半衰期之间的关系如何答化学反应速度表达式中浓度指数之和nαβ就是反应级数。
反应级数与反应物初始浓度无关。
燃烧学习题参考答案喝水不忘挖井人2 / 25 由于w -dC/dτkCn 可推得零级反应一级反应二级反应6、常用的固体、液体和气体燃料的反应级数值的范围是多少燃料反应级数煤气轻油重油煤粉 2 1.52 1 1 7、试用反应级数的概念讨论化学反应是速度、燃尽时间与压力之间的关系。
《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。
《消防燃烧学》燃烧学习题1---2
《消防燃烧学》燃烧学习题1---2第一章1．燃烧：时值可燃物与氧化剂发生的放热反应，通常伴有火焰，发光和发烟的现象。
2．火灾：3．烟：4．热容：是指在没有像变化和化学变化的条件下，一定量物质浓度每升高一度所需要的热量。
5．生成热：化学反应中由稳定单质反应生成某种化合物时的反应热，成为该物质的生成热。
6．标准燃烧热：在0。
1013MPa 和指定温度下，1mol 某物质完全燃烧时的恒压反应热成为该物质的标准燃烧热。
7．热值：是指单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧所发出的热量。
8．低热值：就是可燃物中的水和氢燃烧生成的水以气态存在时的热值。
9．高热值：就是可燃物中的水和氢燃烧生成的水以液态存在时的热值。
10.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征.答：燃烧的本质是特殊的氧化还原反应。
特征有放热、发光、发烟、伴有火焰等；阴燃反应会放出大量的烟；只要有可燃气体溢出的燃烧就会有火焰。
11．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条件？答：燃烧要具备燃烧三要素，即可燃物，助燃物和点火源。
此外要发生燃烧还必须满足其他条件，如可燃物与助燃物有一定的数量和浓度，点火源有一定的温度和足够的热量等。
防火方法：控制可燃物，隔绝空气，消除点火源，设防火间距。
灭火方法：隔离法，窒息法，冷却法，抑制法。
12.在火灾中，燃烧区的温度从TO 上升到TC ，气体密度从ρ0下降到ρc ，试用气体的有关定律推导，c c cT T T 000-=-ρρρ 该式说明了什么问题 ?答：根据气体状态参数方程可以导出该式该式说明温差越大，密度差越大，随着温度的上升，密度越来越小，越有利于气体向上冒出。
13．.燃烧反应速度方程是如何得出的?在该方程中，KOS(KO S’)和ES 是否有直接的物理意义?为什么?答：推导过程参看本章第二节。
由于燃烧反应都不是基元反应，而是复杂反应，因而都不严格服从质量作用定律和阿累尼乌斯定律，所以KOS(KOS’)和ES 都不再具有直接的物理意义，它们只是由试验得出的表观数据。
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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？
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
例？
3.什么叫异相燃烧？异相化学反应分为几个步骤？
4.焦炭的反应活性跟哪些因素有关？
5.写出异相化学反应速度的计算式，并结合图线探讨异相化学反应速度随温度和质量交换系数的变化
规律。
说明，什么是动力燃烧区？什么是扩散燃烧区？什么是过渡燃烧区？
6.颗粒直径、温度和颗粒与气流之间的相对速度对燃烧区域（动力区、扩散区）的影响是什么？
7.简述碳球燃烧的两种机理。
碳燃烧过程中的氧化反应和气化反应是什么？图示这两种反应的反应速
度常数k随温度变化的规律。
8.为什么说碳的氧化反应是自我促进的，而气化反应是自我抑制的？请图示。
9.请推导理想碳球燃尽时间与直径的关系。
并根据其数学表达式讨论，影响碳球燃尽速度的主要因素
有哪些？如何影响？
10.图示碳球表面的C燃烧速度与与温度T的关系，并标示出其具体的区域。
11.通过提高气流与固体颗粒之间相对速度来强化燃烧的原理是什么？在什么情况下适用？
12.焦炭的内孔隙在什么条件下对燃烧有促进作用，而在什么情况下则无促进作用？请解释：为什么一
块灼热的木炭在空气中仍然可以继续燃烧，而一块灼热的煤在空气中则渐渐熄灭？
13.根据零维燃烧热工况的模型，系统的产热率的计算式是什么？系统散热率的计算式是什么？请图示
炉膛容积、燃料流量、燃料发热量、气流初温、炉膛吸热和烟气回流量对系统燃烧稳定性的影响。
14.根据一维燃烧系统的模型，图示以下4种配风方案的升温曲线。
1）空气完全由一次风送入；2）一
半的空气从二次风送入，但较早送入二次风；3）一半的空气从二次风送入，但较迟送入二次风；4）二次风也分为两次送入，而且较迟送入。
15.结合零维燃烧系统和一维燃烧系统的主要结论，简述煤粉旋流燃烧器的燃烧特点。
16.简述煤粉的四角切圆燃烧方式的主要燃烧特点。