燃烧学复习题及答案

燃烧学复习题及答案

第一章

1、燃烧的本质及燃烧的条件（充分条件及必要条件）、燃烧三角形；

答：燃烧的本质：所谓燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光或发烟的现象。

燃烧的条件：充分条件：可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的能量。

必要条件：可燃物、助燃物、点火源。

燃烧三角形：可燃物、氧气、点火源。

2、理论空气量、理论烟气量、过量空气系数；

答：理论空气量：是指单位量的燃料完全燃烧所需要的最少的空气量，通常也称为理论空气需要量。

固体：

2-20O C H S O V =++-22.4101243232⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭

， 2

0O 0air V V =0.21，，

气体：

220O 222113V =CO+H +H S+n 102224n m m C H O -⎡⎤⎛⎫+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦

∑， 2

0O 0air V V =0.21，，

理论烟气量：

固体：

20,22.412100

co C V =

⨯ 20,22.432100

SO S V =⨯ 20,0,22.40.7928100

N air N V V =⨯+ 20,22.422.4181002100N W H V =⨯+⨯ 气体：

()220,210CO n m V CO CO nC H -=++⨯∑

220,S 2H S 10O V -=⨯

220222V 102O n m m H H O H S C H -⎛⎫=+++⨯ ⎪⎝⎭

∑，H 22020,V 100.79air N V -=⨯+，N

过量空气系数：实际空气需要量通常大于理论空气需要量。

,0,V air air V αα=

α——过量空气系数

α＝1时，燃料与空气量比称为化学当（计）量比

α<1 时，实际供给的空气量少于理论空气量。燃烧不完全

α>1时，实际空气量多于理论空气量，才能保证完全燃烧

气态可燃物α＝1.02－1.2；

液态可燃物α＝1.1－1.3；

固态可燃物α＝1.3－1.7。

原因：燃料与空气的混合不均匀

3、燃烧相关计算（燃烧空气量、烟气量及其组成的计算）。

答：见习题合集。

第三章

1、可燃物的着火方式（自燃、点燃）、着火条件的定义

答：自燃：可燃物在无外部火源作用下，因受热或自身发热并蓄热而发生的燃烧的现象。

点燃：可燃物局部受到火花、炽热物体等高温热源的强加热作用而着火，然后依靠燃烧波传播到真个可燃烧中。

着火条件：如果在一定的初始条件下，系统将不能在整个时间区段保持低温水平的缓慢反应态，而将出现一个剧烈的加速的过度过程，使系统在某个瞬间达到高温反应态，即达到燃烧态，那么这个初始条件就是着火条件。

正确理解着火条件：

①、达到着火条件只是具备了着火的可能；

②、着火条件指的是系统初始应具备的条件；

③、着火条件是多种因素的总和。

2、谢苗诺夫着火理论的核心思想及临界判据、如何应用谢苗诺夫理论提出的可燃物着灭火的技术措施；

答：核心思想：某一反应体系在初始条件下，进行缓慢的氧化还原反应，反应产生的热量，同时向环境散热，当产生的热量大于散热时，体系的温度升高，化学反应速度加快，产生更多的热量，反应体系的温度进一步升高，直至着火燃烧。

临界判据：放热大于散热，热量积聚，温度上升，反应速度

上升，系统最终着火；放热小于散热，热量散失，温度下降，反应速度下降，系统最终不着火。

着灭火措施：着火：降低α；增加P；提高T0;

灭火：减小α；降低P；减小T0。

3、卡门茨基着火理论及其临界判据、链锁反应理论的核心及其临界判据，氢氧混合物的着火半岛现象。

答：卡门茨基着火理论及其临界判据：

理论：自热体系能否着火，取决于该体系能否得到稳态温度分布。

临界判据：若能得到稳态温度分布，则系统不会着火；若不能得到稳态温度分布，则系统会着火。

链锁反应理论的核心及其临界判据：

核心：链链锁反应理论认为，反应的自动加速不一定要靠热量的积累，也可以通过链锁反应逐渐积累自由基的方法使得反应自动加速，直至着火；系统中自由基数目能否发生积累是链锁反应的关键，是反应过程中自由基增长因素与消毁因素相互作用的结果。

临界判据：

①在0

ϕ=-<的情况下，自由基数目不能积累，反应速率不会

f g

自动加速，反应速率随着时间的增加只能趋势某一微小的定值，因此，<系统不会着火；

f g

②在0

ϕ=->的情况下，自由基数目积累，随着时间的增加，

f g

反应速率呈指数级加速，系统会发生着火；

③在0

ϕ=-=的情况下，反应速率随时间增加呈线性加速，系

f g

统处于临界状态。

氢氧混合物的着火半岛现象：

假设在第一、二极限之间的爆炸区内取一点P

①保持系统温度不变而降低压力，P 点则向下垂直移动，由于压力较低、自由基扩散速度加快，自由基器壁消毁速度加快，当压力下降到某一数值后，,0f g ϕ<<。

----------------------第一极限

②保持系统温度不变而升高压力，P 点则向上垂直移动，由于压力较高，增大了自由基扩散过程中与气相稳定分子的碰撞，自由基气相消毁速度加快，当压力增加到某一数值后，,0f g ϕ<<。

----------------------第二极限

③压力再增高，将会引起新的链锁反应：

22H O M HO M ++−−−→+g 高压

222HO H H O OH +→+g g