2.1燃烧学概念及定义
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i i i i
式中：
i、 ii
i
Ai
i A iAi ——组分 ii（反应物或生成物）的化学元素符号；
——分别是组分 i在反应物和生成物中的化学 计量系数。
反应物
生成物
1
化学恰当比
对于碳氢燃料 Cx H y 和空气的化学反应，上式可以写成
- 5 -
C x H y a (O2 3.76 N 2 ) xCO2 ( y / 2) H 2 O 3.76 aN 2 1 0 1 则有： A C H
当量比Φ ：定量地表示燃料和氧化剂的混合物的配比。
- 8 -
( F / A) ( F / A) st
1 —— 富燃料混合物(rich mixture)
1 —— 化学恰当比混合物(stoichiometric ~)
1 —— 贫燃料混合物(lean mixture)
2
在燃烧室中，我们用其来表示实际燃油质量与实际空气按化学 恰当比燃烧所需理论燃油质量之比，其定义为
5
绝对焓和生成焓
上标“—” 表示摩尔比焓
- 11 -
上标“0”代表“标准态” （可读作“标准”），下角 标f代表“生成”(formation)
h f0,i (Tref )
hs ,i (Tref )
hi (T )
绝对 焓
生成 焓
显焓
与化学键（或无 键）相关的焓， 可查表获得
只与温度相关的
焓，可查表或通
4
余气系数(过量空气系数)
余气系数α：燃烧室中实际空气质量与实际燃油按化学恰当比燃烧所需 理论空气质量之比，其定义为
- 9 -
A/ F 1 ( A / F ) st
a m f L0 m
富燃料混合物 化学恰当比混合物 贫燃料混合物
1
——
1 ——
1
——
5
绝对焓和生成焓
绝对焓（标准焓）和生成焓
- 10 -
（1）反应的热效应
所有化学反应都伴随有能量的吸收或放。反应体系在等温条 件下进行某一化学反时，除膨胀功外，不做其他功，此时体
系吸收或者放出的热量。
（2）盖斯定律 化学反应的热效应只与化学反应 的起始状态和终结状态有关，与 中间变化过程无关，而热效应总 值不变；
1 x y
1
O 2 2 A1A Cx H y
A3 N 2
A3 N A4 CO 2 2
AA CO 4 2O H2 5 y A5 H 2 O 式中 ：a x
aa 3 2 3.76
.76a 34 30
12 1 a
1 2 0 2 3 0 a 3.76
ห้องสมุดไป่ตู้ 2
油气比
油气比：燃烧室中燃油和空气组成的混气中油与气的质量之比。
f f m a m
- 7 -
用
表示化学恰当油气比，可由燃料的化学反应计量方程计算出， （1）若 （2）若 ，表示燃烧后氧被用完，而油有富余，故称为富油。 ，表示燃烧后油被用完，而氧有富余，故称为富氧。
3
当量比（Equivalence ratio，dimensionless fuel/air）
- 1 -
燃烧学概念及定义
《航空发动机燃烧学》
西北工业大学 航空发动机燃烧学课程组
CONTENTS
- 2 -
1 化学恰当比 2 2 当量比 油气比
3 当量比
4 余气系数 5 绝对焓和生成焓
0
引言
- 3 -
1
化学恰当比
- 4 -
考虑各种元素的质量守恒，一个化学反应可以写成如下形式：
A ' A
- 13 -
Thank You
- 6 -
mair 4.76a M r ,a A L0 ( ) st ( ) st m fuel F 1 M r, f
st－－stoichiometric
式中， M r ,a 、M r , f 分别为空气和燃料的相对分子质量。 化学恰当（化学当量）的特点： •在化学反应过程中，反应物能够全部消耗完毕 •燃料和空气的量的配比在化学当量时，燃烧强度最高 •对于一般的燃油反应，理论空气量在15左右
3 3 x.76a 4 yx 4 5 y 2 5 2
5 0
4
化学恰当反应：所有参加化学反应的反应物都按化学反应方程规定的比例完全燃烧的反应。
1
化学恰当比
空气-燃料化学恰当比（空 — 燃比）：化学恰当反应时消耗的空气—燃料质量 比。若以1kg燃料计，则为理论空气量L0。
过比热计算获得
生成焓与显焓 的总和
hs ,i (Tref ) hi (T ) h (Tref )
0 f ,i
C p (T Tref ) C p T
5
绝对焓和生成焓
- 12 -
说明
1.参考状态一般选 Tref 298.15K ， pref p 0 1 atm （标准状态）， 取参考状态的显焓为零； 2.在参考状态下，自然界存在的单质的生成焓等于零； 3.化合物的生成焓等于由单质化合生成该化合物时的热效应的负数。
式中：
i、 ii
i
Ai
i A iAi ——组分 ii（反应物或生成物）的化学元素符号；
——分别是组分 i在反应物和生成物中的化学 计量系数。
反应物
生成物
1
化学恰当比
对于碳氢燃料 Cx H y 和空气的化学反应，上式可以写成
- 5 -
C x H y a (O2 3.76 N 2 ) xCO2 ( y / 2) H 2 O 3.76 aN 2 1 0 1 则有： A C H
当量比Φ ：定量地表示燃料和氧化剂的混合物的配比。
- 8 -
( F / A) ( F / A) st
1 —— 富燃料混合物(rich mixture)
1 —— 化学恰当比混合物(stoichiometric ~)
1 —— 贫燃料混合物(lean mixture)
2
在燃烧室中，我们用其来表示实际燃油质量与实际空气按化学 恰当比燃烧所需理论燃油质量之比，其定义为
5
绝对焓和生成焓
上标“—” 表示摩尔比焓
- 11 -
上标“0”代表“标准态” （可读作“标准”），下角 标f代表“生成”(formation)
h f0,i (Tref )
hs ,i (Tref )
hi (T )
绝对 焓
生成 焓
显焓
与化学键（或无 键）相关的焓， 可查表获得
只与温度相关的
焓，可查表或通
4
余气系数(过量空气系数)
余气系数α：燃烧室中实际空气质量与实际燃油按化学恰当比燃烧所需 理论空气质量之比，其定义为
- 9 -
A/ F 1 ( A / F ) st
a m f L0 m
富燃料混合物 化学恰当比混合物 贫燃料混合物
1
——
1 ——
1
——
5
绝对焓和生成焓
绝对焓（标准焓）和生成焓
- 10 -
（1）反应的热效应
所有化学反应都伴随有能量的吸收或放。反应体系在等温条 件下进行某一化学反时，除膨胀功外，不做其他功，此时体
系吸收或者放出的热量。
（2）盖斯定律 化学反应的热效应只与化学反应 的起始状态和终结状态有关，与 中间变化过程无关，而热效应总 值不变；
1 x y
1
O 2 2 A1A Cx H y
A3 N 2
A3 N A4 CO 2 2
AA CO 4 2O H2 5 y A5 H 2 O 式中 ：a x
aa 3 2 3.76
.76a 34 30
12 1 a
1 2 0 2 3 0 a 3.76
ห้องสมุดไป่ตู้ 2
油气比
油气比：燃烧室中燃油和空气组成的混气中油与气的质量之比。
f f m a m
- 7 -
用
表示化学恰当油气比，可由燃料的化学反应计量方程计算出， （1）若 （2）若 ，表示燃烧后氧被用完，而油有富余，故称为富油。 ，表示燃烧后油被用完，而氧有富余，故称为富氧。
3
当量比（Equivalence ratio，dimensionless fuel/air）
- 1 -
燃烧学概念及定义
《航空发动机燃烧学》
西北工业大学 航空发动机燃烧学课程组
CONTENTS
- 2 -
1 化学恰当比 2 2 当量比 油气比
3 当量比
4 余气系数 5 绝对焓和生成焓
0
引言
- 3 -
1
化学恰当比
- 4 -
考虑各种元素的质量守恒，一个化学反应可以写成如下形式：
A ' A
- 13 -
Thank You
- 6 -
mair 4.76a M r ,a A L0 ( ) st ( ) st m fuel F 1 M r, f
st－－stoichiometric
式中， M r ,a 、M r , f 分别为空气和燃料的相对分子质量。 化学恰当（化学当量）的特点： •在化学反应过程中，反应物能够全部消耗完毕 •燃料和空气的量的配比在化学当量时，燃烧强度最高 •对于一般的燃油反应，理论空气量在15左右
3 3 x.76a 4 yx 4 5 y 2 5 2
5 0
4
化学恰当反应：所有参加化学反应的反应物都按化学反应方程规定的比例完全燃烧的反应。
1
化学恰当比
空气-燃料化学恰当比（空 — 燃比）：化学恰当反应时消耗的空气—燃料质量 比。若以1kg燃料计，则为理论空气量L0。
过比热计算获得
生成焓与显焓 的总和
hs ,i (Tref ) hi (T ) h (Tref )
0 f ,i
C p (T Tref ) C p T
5
绝对焓和生成焓
- 12 -
说明
1.参考状态一般选 Tref 298.15K ， pref p 0 1 atm （标准状态）， 取参考状态的显焓为零； 2.在参考状态下，自然界存在的单质的生成焓等于零； 3.化合物的生成焓等于由单质化合生成该化合物时的热效应的负数。