燃烧学考试重点 西工大
《消防燃烧学》燃烧学基础知识复习重点
《消防燃烧学》燃烧学基础知识复习重点这个是⼤四考的，他们貌似今年刚学，不知道和我们的⼀样不！⼤家看看吧。
名词解释（20选10）1、化学当量⽐：常⽤来定量地表⽰燃料和氧化剂的混合物的配⽐情况2、空燃⽐: 化学恰当反应时消耗的空⽓-燃料质量⽐，某数值等于1Kg燃料完全燃烧时所需要的空⽓质量3、燃烧焓: 当1mol的燃料与化学当量的空⽓混合物以⼀定的标准参进⼊稳定了流动的反应器，且⽣成物也以同样的标准参考状态离开该反应器，把此反应释放出来的热量定义为燃烧焓4、平衡常数5、等压绝热⽕焰温度;当燃料/空⽓⽐及温度⼀定时，绝热过程燃烧产物所能达到的温度(最理想状态，最⾼温度)6、活化能：活化分⼦所具有的平均能量（E）与整个反应物分⼦的平均能量（E）之差7、化学反应速率常数：⼜称⽐例常数，是单位质量的反应速率系数，它在名义上与浓度⽆关与温度有关。
8、化学反应速率：单位时间内反应物或⽣成物浓度的变化量9、基元反应：能代表反应机理的由反应微粒⼀步实现的且不通过中间或过渡状态的反应10、链锁反应：⼀种在反应历程中含有被称为链载体的低浓度活性中间产物的反应，这种链载体参加到反应的循环中，并且它在每次⽣成产物的同时⼜重新⽣成11、层流⽕焰传播速度：⽕焰前锋沿法线⽅向朝新鲜⽓传播的速度。
12、湍流⽕焰传播速度：是指湍流⽕焰前沿法向相对于新鲜可燃⽓运动的速度，可⽤流经⽕焰的可燃预混⽓的体积流量Q除以湍流⽕焰的表观⾯积A f来表⽰S T≡Q/A f13、邓克尔Damkohler数14、扩散燃烧：燃料和氧化剂没有预先混合，分别输⼊燃烧室，由扩散过程控制的燃烧。
15、动⼒扩散燃烧：燃烧的快慢既与化学动⼒因素有关，也与混合过程有关16、斯蒂芬stefan流：在相分界⾯处由于扩散作⽤和物理化学过程的作⽤⽽产⽣的垂直于相分界⾯处的总体物质流。
17、费克扩散定律：双组分混合物中，组分A的扩散通散与该组分质量分数梯度绝对值成正⽐，反之相反，⽐例系数称为扩散系数。
西工大燃烧学各章总结+重点问答题
前沿：燃烧强烈放热和发光的快速氧化反应过程。
按化学反应传播分类：强烈热分解、缓燃、爆震。
燃烧现象是流动、传热、传质和化学反应同时发生又相互作用的复杂的物理化学现象。
第一章：燃烧热力学化学恰当反应：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。
特点：反应物完全消耗，燃烧强度最高。
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。
当量比：实际燃油量所需的理论空气量与实际空气量之比或实际燃油量与理论燃油量之比。
余气系数：实际空气量所需的理论燃油量与实际燃油量之比或实际空气量与理论空气量之比。
热效应：温度不变，对外界只做容积功，所交换的热量。
反应热：化学反应过程中系统与外界交换的热量，统称为反应热。
反应焓：等温、等压条件下，反应物形成生成物时吸收或放出的热量（热效应）热效应：能够表征物质的属性而且是在特定条件下进行的化学反应的反应热，则称为热效应。
绝对焓：某一参考温度下该组分的生成焓和从某一参考温度开始的显焓变化之和。
标准反应热: 标准状态下的反应热。
燃烧焓：当1 mol的燃料与化学当量的空气混合物以一定的标准参考状态（比如1atm，25℃）进入稳定流动的反应器，且生成物（假定为CO2，H2O，N2）也以同样的标准参考状态离开该反应器，此反应释放出来的热量。
燃料的发热量：指单位质量或单位体积（对气体燃料而言）的燃料（在标准状态下）与空气完全燃烧时所能释放出的最大热量。
是衡量燃料作为能源的一个很重要的指标。
燃料热值：1kg燃料在标准状态下与空气完全燃烧所放出的热值。
高热值HHV（凝聚相），低热值LHV（汽态）。
绝热燃烧（火焰）温度（Tad）：当燃料和空气的初始状态，即燃料/空气比及温度一定时，绝热过程燃烧产物所能达到的温度。
分类：等容燃烧和等压燃烧。
热离解：燃烧产物的分子在高温下吸收热量而裂变为简单分子或原子的现象。
标准生成吉布斯自由能：在标准状态（压力）下，由稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）生成1mol化合物时吉布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯自由能。
3.1燃烧中的输运现象
燃烧中的输运现象
- 4 -
质量守恒
浓度梯度引起的质量交换 服从费克(Fick)扩散定律
温度梯度引起的能量交换 服从傅里叶(Fourier)导热定律
燃烧过程
能量守恒
动量守恒
速度梯度引起的动量交换 服从牛顿(Newton)粘性定律
1
费克扩散定律
在双组分混合物中组分A的扩散通量的方向与该组分当地质量分数梯度 方向相反，绝对值正比于该梯度值，比例系数称为扩散系数。
DT --热扩散系数
பைடு நூலகம்
q DT
( c pT ) y
--运动粘性系数
( ) y
g / y
Φ，Δ，g 代表的物理意义不同
4
输运方程的统一形式
Pr称为普朗特数
- 10 -
c p 动量输运速率 Pr DT 能量输运速率
- 5 -
J A DAB
JA
A y
组分扩散系数DAB
—— 单位时间单位面积组分A扩散而产生的扩散通量，单位为kg/m2 · s
—— 混合物密度
2
傅里叶导热定律
导热通量的方向与温度梯度方向相反，绝对值正比于该梯度值，比例系
- 6 -
数称为导热系数。
T q y
q —— 单位时间、单位面积热通量，单位为
—— 单位面积上的剪切力
—— 动力粘性系数（也称动力粘度）
( ) y
运动粘性系数ν
4
输运方程的统一形式
扩散系数
- 8 -
DAB
2 k 2T 1 / 2 T ( 3 ) 3 mA 2
燃烧学考试重点西工大
1绝热火焰温度：当燃料和空气的初始状态，即燃料/空气比及温度一定时，绝热过程燃烧产 物所能达到的温度（最理想状态，最高温度）。
2.活化能:活化分子所具有的最小能量（E ＊)与整个反应物分子的平均能量(E )之差。
简称活化能（E a ）。
E a=E *—E3。
标准燃烧焓: 当1mol 的燃料与化学当量的空气混合物以一定的标准参考状态进入稳定流动的反应器，且生成物也以同样的标准参考状态离开该反应器，此反应释放出来的热量。
4.基元反应：能代表反应机理由反应微粒一步实现的反应，而不通过中间或过渡状态的反应。
5。
链锁反应：一种在反应历程中含有被称为链载体的低浓度活性中间产物的反应。
通过活化粒子而进行的一系列化学反应为链锁反应二、1。
为什么紊流火焰传播速度要比层流火焰传播速度大得多？为提高紊流火焰传播速度可 采取哪些措施。
答:原因:（1）湍流流动使火焰变形,火焰表面积增加，因而增大了反应区；(2)湍流加速了热量和活性中间产物的传输，使反应速率增加，即燃烧速率增加； （3）湍流加快了新鲜混气和燃气之间的混合，缩短了混合时间,提高了燃烧速度。
措施：增大Re ，增大P ，增大T ，增大u'，改变混气浓度 2.简述支链爆炸的着火（爆炸）的半岛现象？（课本69页)答：在压力—温度半岛图中，可爆与不可爆区域之间的界限称为爆炸极限。
第一爆炸极限的压力最低,此时 变为 ；显然，第一爆炸极限由碰壁销毁和链分支过程之间谁占优势决定。
第二爆炸极限发生在中等压力下，通常 简化为 ，此时,第二爆炸极限由气相销毁和链分支过程之间谁占优势决定.并不是所有燃料都存在第三爆炸极限。
对大多数燃料，存在第三爆炸极限,它是由热损失决定的，此时爆炸热理论适用。
3.叙述质量、能量、动量输运定律的表达形式和物理意义？答：1.费克扩散定律:在双组分混合物中组分A 的扩散通量的方向与该组分当地质量分数梯度方向相反,绝对值正比于该梯度值, 比例系数称为扩散系数。
航空发动机燃烧学_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
航空发动机燃烧学_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在燃烧室的【图片】曲线中，随【图片】参数的增大，燃烧效率增大。
参考答案:正确2.预混可燃混气一维燃烧波分析中，没有用到以下哪个守恒方程（）。
参考答案:组分守恒方程3.只要在发动机工作过程中不熄火，那么燃烧室就是稳定工作的。
参考答案:错误4.下列哪个实例采用的燃烧方式不是湍流扩散燃烧（）。
参考答案:辐射加热炉5.层流预混燃烧与湍流预混燃烧的主要区别有（）。
参考答案:湍流燃烧由湍流流动性质和化学动力学因素共同起作用；6.对于扩散燃烧，当化学反应时间与混合时间相当时，燃烧过程同时受反应动力学和扩散控制。
参考答案:正确7.根据谢苗诺夫热自燃理论，在生热量一定的情况下，装有可燃气体的容器面容比越大，可燃气体（）。
参考答案:越容易熄火8.下面关于熄火的说话哪些是正确的（）。
参考答案:混气性质对着火和熄火都有影响9.根据Chapman-Jouguet假说下面哪一个是不可能发生的：（）。
参考答案:弱爆震10.以下对缓燃波的描述错误的是（）。
参考答案:波后压力增加11.下列燃烧波中，能够很容易在日常生活过程中被观测到的是（）：参考答案:弱缓燃12.导热通量的方向与温度梯度方向（），绝对值（）比于该梯度值，比例系数称为（）系数。
参考答案:相反，正，导热13.下面关于湍流扩散火焰说法正确的有（）参考答案:当气流速度过大，燃料过稀或过浓，扩散火焰将被吹熄；14.气膜冷却的主要优点是可以在承受高压力和高温热应力下工作几千小时。
参考答案:正确15.对于燃烧室内的燃烧过程，扩压损失为有用损失。
参考答案:错误16.减小散热系数，不利于着火的发生。
参考答案:错误17.燃烧室燃油供应有两种方式，一种是将雾化好的燃油喷入回旋的空气流中，第二种是让燃油预先汽化，然后进入燃烧区。
参考答案:正确18.贫油预混预蒸发燃烧室(LPP)通过避免液滴燃烧，以及在主燃区进行贫油燃烧，使得NOx排放量急剧降低。
西工大燃烧学mooc答案
第一章燃烧的燃素学说可以正确地解释物质燃烧质量增加的现象。
错预热不属于液体燃料的燃烧分过程。
第二章燃料热值与燃烧焓之间的关系是负数关系绝对焓等于生成焓和显焓之和。
燃烧本质上就是化学反应过程。
对燃油的高热值是燃油实际最大的可能发热量，因此在实际工程应用中燃油的热值都是采用高热值。
错化学动力学是研究化学反应的速率和反应历程的科学。
分支链式反应三个阶段的先后顺序是感应期、爆炸期、稳定期。
A、B两分子之间单位时间内的碰撞频率的符号用Z表示。
质量作用定律适用于所有的化学反应。
错反应物分子发生碰撞时只要碰撞能量大于活化能就能导致发生化学反应。
错阿累尼乌斯定律适用于简单反应和有明确反应级数的反应。
对第三章1下说法错误的是（ B ）:A.Rayleigh线是质量守恒和动量守恒的结合；B.Rayleigh线与释热有关；C.对于无化学反应的混合物，q=0，Hugoniot曲线通过初始状态点。
D.Rayleigh线可以用于任何气体；多组分气体的热流量和单组分气体的有所不同，它不仅与温度梯度有关，还与各组分扩散所产生的（焓差）有关。
扩散速度等于（组分）速度与（质量平均）速度之差：把初始状态（未燃烧的）与最终状态连在一起的Rayleigh线的斜率给出燃烧波的（速度）。
上C-J点，U，给定了爆震波速度的（最大值）；下C-J点，L，给定了缓燃速度的（最大值）；在双组分混合物中，组分A的扩散通量的方向与该组分当地质量分数梯度方向（相反）。
对于爆震波，未燃气体到已燃气体，压力、密度、温度都是（增加）的，爆震使已燃气体（跟着）燃烧波运动；对于缓燃波，未燃气体到已燃气体，压力、密度都是（减少）的，缓燃使已燃气体（背着）燃烧波运动。
在以初始状态特征值为中心的四个象限中，（左上限）包含了压缩波，而（右下限）包含了膨胀波。
在燃烧学中，一般使用（上C-J点爆震）来表征爆震波。
下列说法正确的是（）：A. 下C-J点的马赫数Mb=1；B. 对于强缓燃，终态的比容比下C-J点的小；C. 所有的膨胀波都是以超音速传播的；D. 在缓燃区内，（燃气相对于缓燃波的速度）的正切函数大于下C-J点的值；导热通量的方向与温度梯度方向（相反，绝对值（正）比于该梯度值，比例系数称为（导热系数。
燃烧学期末考试题及答案
燃烧学期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 燃烧过程中，可燃气体与氧气混合后，发生燃烧的条件是（）。
A. 混合气体的温度达到着火点B. 混合气体的温度达到闪点C. 混合气体的温度达到自燃点D. 混合气体的温度达到爆炸极限答案：A2. 燃烧过程中，燃烧产物中CO2和H2O的生成量取决于（）。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案：A3. 在燃烧过程中，火焰的颜色与火焰的温度有关，通常火焰温度越高，火焰颜色越（）。
A. 暗B. 亮C. 红D. 蓝答案：B4. 燃烧过程中，燃烧速率与可燃物的浓度、氧气的供应量、温度等因素有关，其中燃烧速率与温度的关系是（）。
A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 无关答案：C5. 燃烧过程中，燃烧产物中的CO和NOx的生成量与燃烧温度的关系是（）。
A. 温度越高，生成量越少B. 温度越高，生成量越多C. 温度越低，生成量越少D. 温度越低，生成量越多答案：B6. 在燃烧过程中，可燃物的燃烧可以分为（）。
A. 蒸发燃烧B. 分解燃烧C. 扩散燃烧D. 所有以上答案：D7. 燃烧过程中，燃烧产物中的烟尘主要来源于（）。
A. 可燃物的不完全燃烧B. 氧气的供应不足C. 可燃物的完全燃烧D. 燃烧温度过高答案：A8. 燃烧过程中，燃烧产物中的SOx的生成量与燃烧过程中的（）有关。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案：A9. 燃烧过程中，燃烧产物中的HCl的生成量与燃烧过程中的（）有关。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案：A10. 燃烧过程中，燃烧产物中的重金属化合物的生成量与燃烧过程中的（）有关。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 燃烧过程中，影响燃烧速率的因素包括（）。
工程燃烧学复习要点
思考题第一章绪论1、燃烧的定义（氧化学说）：燃烧一般是指某些物质在较高的温度下与氧气化合而发生激烈的氧化反应并释放大量热量的现象。
2、化石燃料燃烧的主要污染排放物？烟尘，硫氧化物，氮氧化物其次还有CO,CO2等其他污染物。
3、燃素学说;燃素学说认为火是火是由无数细小且活泼的微粒构成的物质实体，这种火的微粒即可愿意与其他元素结合而形成化合物也可以以游离的方式存在，大量游离的火的微粒聚集在一起就形成了明显的火焰，它弥散于大气之中变给人以热的感觉，由这种火微粒构成的火的元素便是燃素。
第二章燃料1.什么叫燃料？它应具备哪些基本要求？是指在燃烧过程中能释放出大量热量，该热量又能经济、有效地应用于生产和生活中的物质。
物质作为燃料的条件：（1）能在燃烧时释放出大量热量；（2）能方便且很好的燃烧；（3）自然界蕴藏量丰富，易于开采且价格低廉；（4）燃烧产物对人类、自然界、环境危害小2.化石燃料主要包括那些燃料？（煤，石油，天然气）3.燃料分类方法？燃料按物态分类及其典型代表燃料（1 固体燃料（煤炭）2 液体燃料（石油、酒精）2气体燃料（天然气、氢气）4.燃料的组成，固液体燃料的元素组成都有那些？固体燃料是各种有机化合物的混合物。
混合物的元素组成为：C、H、O、N、S、A、M 液体燃料是由多种碳氢化合物混合而成的。
其元素组成亦为：C、H、O、N、S、A、M5.气体燃料的主要组成成分有哪些？气体燃料是由若干单一可燃与不可燃气体组成的混合物：CO、H2、CH4、CnHm、CO2、N2、H2O、 O2等。
6.燃料分析有几种，分别是什么？（1）工业分析组成（测定燃料中水分（M）、挥发分（V）灰分（A）和固定碳（FC）等4种组分的含量）。
；（2）元素分析组成（用化学分析的方法测定燃料中主要化学元素组分碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）和氧（O）以及灰分（A）和水分（M）的含量）；（3）成分分析组成(化学分析方法测定气体燃料各组分的体积或质量百分比)7.燃料的可燃与不可燃部分各包含哪些主要成分？可燃成分：（碳（最主要的可燃元素，氢（发热值最高的可燃元素）硫（有机硫、黄铁矿硫：可燃烧释放出热量，合称为可燃硫或挥发硫。
燃烧学复习题(超全)
1.说明煤的化学组成、挥发份及灰分、水分、碳分等对煤质特性的影响？煤的化学组成主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素组成：碳是煤中主要的可燃元素，在燃烧过程中放出大量的热；煤的炭化程度越高，含碳量就越大；含碳量高的煤难以着火与燃烬，但是发热量很高。
氢也是煤中主要的可燃元素，有效氢的发热量很高，是碳发热量的3～4倍，煤中氢含量先随着炭化程度的增加而增加，当煤中含碳量为85%时达到最大值，然后随着炭化程度的增加而下降。
氧是煤中有害的不可燃元素，煤中含氧量随着炭化程度的增加而下降，煤中氧含量的存在会使煤发热量降低。
氮是煤中的有害不可燃元素，其存在不但降低煤的发热量，而且会生成NOx 等污染物；硫是煤中的有害元素，在煤燃烧过程中会生成SOx等有害污染物。
挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到850℃时析出的气体。
挥发分含量多的煤，着火容易，着火温度低，燃烬容易；挥发分含量少的煤，着火温度高，着火困难，燃烬非常困难。
灰分是指煤中所含的矿物质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物。
灰分含量高的煤不仅使煤的发热量减小，而且影响煤的着火与燃烧。
由于燃烧烟气中飞灰浓度大，使受热面易受污染影响传热、降低效率，并使受热面易磨损而减少寿命。
同时，对排烟中的含尘量必须采用高效除尘措施，使排烟中含尘降低到合格的排放指标。
在煤的使用过程中，一定要重视煤的灰熔点，否则容易造成结渣，不利于燃烧过程中空气的流通和气流均匀分布，破坏燃烧过程的稳定运行。
水分是煤中的不可燃成分，其存在不仅降低了燃料的可燃质含量，含水量大的燃料发热量低，不易着火、燃烧，而且在燃烧时还要消耗热量使其蒸发和将蒸发的水蒸气加热，降低燃烧室温度，使锅炉效率降低，并使排烟损失加大，还易在低温处腐蚀设备。
含水量大的煤使得制粉设备制粉困难，需要高温空气或烟气干燥。
同时，水分大的煤也不利于运输，并使成本增加。
但是，在高温火焰中水蒸气对燃烧具有催化、媒介作用，可以加速煤粉焦碳的燃烧，可以提高火焰黑度，增加火焰及烟气的辐射放热强度，加强燃烧室炉壁的辐射换热。
燃烧学 复习重点概要
第三章 着火和灭火理论一、谢苗诺夫自燃理论 1. 基本思想：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。
2.着火的临界条件：放、散热曲线相切于C 点。
3.∆T=ER 20B T T T ≈-① 改变散热条件 ②增加放热二、区别弗兰克－卡门涅茨基热自燃理论与谢苗诺夫热自燃理论的异同点1.谢苗诺夫热自燃理论适用范围：适用于气体混合物，可以认为体系内部温度均一；对于比渥数 Bi 较小的堆积固体物质，也可认为物体内部温度大致相等； 不适用于比渥数Bi 大的固体。
2.弗兰克－卡门涅茨基热自燃理论：适用于比渥数Bi 大的固体（物质内部温度分布的不均匀性 ）； 以体系最终是否能得到稳态温度分布作为自燃着火的判断准则 ；Tq αT自燃临界准则参数 δcr 取决于体系的几何形状。
三、链锁自然理论 1.反应速率与时间的关系 2.运用链锁自燃理论解释着火半岛现象 在第一、二极限之间的爆炸区内有一点P（1）保持系统温度不变而降低压力，P 点则向下垂直移动自由基器壁消毁速度加快,当压力下降到某一数值后，f < g, φ < 0 ----------------------第一极限（2）保持系统温度不变而升高压力，P 点则向上垂直移动自由基气相消毁速度加快,当压力身高到某一数值后，f < g, φ < 0 ----------------------第二极限（3）压力再增高，又会发生新的链锁反应导致自由基增长速度增大，于是又能发生爆炸。
3.基于f （链传递过程中链分支引起的自由基增长速率）和g （链终止过程中自由基的消毁速率 ）分析链锁自燃着火条件w 0w 123M HO M O H +→++⋅22⋅⋅+→+OH O H H HO 222a.在低温时， f 较小（受温度影响较大），相比而言，g 显得较大，故：这表明，在 的情况下，自由基数目不能积累，反应速率不会自动加速，反应速率随着时间的增加只能趋势某一微小的定值，因此，f<g 系统不会着火。
燃烧学重点知识(第二部分)
4燃烧理论基础4.1燃烧反应的热力学基础1、单相反应：在一个系统内反应物与生成物属同一物态。
2、多向反应（异相反应）：在一个系统内反应物与生成物不属与同一物态。
3、浓度：单位体积中所含某物质的量。
摩尔浓度： 质量浓度： 摩尔相对浓度： 质量相对浓度： 4、标准生成焓、反应焓、燃烧焓、显焓、绝对焓（P98-100）5、化学反应速率：单位时间内，反应物（或生成物）浓度的变化量。
其单位为：kg/(m3s)、 kmol/(m3s)、 分子数/(m3s)①例： a 、b 、c 、d 为对应于反应物A 、B 和产物C 、D 的化学反应计量系数②反应速率可以表示为：③化学反应速率与计量系数之间有如下关系：/i i mi i i i i i i i i n N VM VN n C X N n C M Y M nρρ=====∑∑∑∑∑＝＝aA bB cC dD+→+,,C A B D A B C D dC dC dC dC r r r r d d d d ττττ=-=-==或1111::::::C A B D A B C D dC dC dC dC a d b d c d d d r r r r a b c dττττ-=-==⇒=④化学反应速率的三种表示方法：反应物的消耗速度、生成物的生成速度、r 为反应速度⑤影响化学反应的因素：（温度、活化能、压力、浓度、可燃混合气的配比、混合气中的惰性成分）1. 浓度：浓度越大，反应速度越快。
2. 压力：对于气体燃料，压力升高，体积减少，浓度增加，反应速度加快。
（压力对化学反应速度的影响与浓度相同。
）3. 温度：温度增加，反应速度近似成指数关系增加，体现在反应速度常数。
①阿累尼乌斯定律： A —常数，频率因子，由实验确定；R —通用气体常数，8.28kJ/molK ，1.98kcal/molK ；E —活化能，J/mol ，由实验确定⏹ 气体分子的运动速度、动能有大有小；⏹ 在相同温度下，分子的能量不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，这样的分子称为活1111G A B H A B G H dC dC dC dC r a d b d g d h d r ar r br r grr hrττττ-=-====-=-==b B a A C kC =rRT E Ae k -=化分子（自由基、活化中心、活化络合物、中间不稳物）⏹ 化学反应中，由普通分子到达活化分子所需最小能量---活化能E ；（讨论活化能对反应速率影响，通过阿累尼乌斯定律） ⏹ 阿累尼乌斯定律反应了温度对反应速率的影响； 阿累尼乌斯定律是实验得出的结果；并不是所有的化学反应都符合阿累尼乌斯定律。
西北工业大学燃烧学思考题MicrosoftOfficeWord2022文档(自动保存的)
西北工业大学燃烧学思考题MicrosoftOfficeWord2022文档（自动保存的）第一章绪论1、燃烧有哪几类分类方法，分别是什么？(1)按化学反应传播的特性和方式：强烈热分解，爆震，缓燃(2)按照燃料的种类：气体燃料燃烧，液体燃料燃烧（燃烧前雾化，蒸发,混合），固体燃料燃烧(3)按照有无火焰：有火焰燃烧，无火焰燃烧(4)按照燃料和氧化剂是否预先混合以及流场形态分类：层流预混火焰，层流扩散火焰，湍流预混火焰，湍流扩散火焰，预混-扩散复合层流火焰（煤气灶）。
2、什么叫燃烧？燃烧的现象是什么燃烧是指可燃物和助燃剂之间发生快速强烈的化学反应。
现象有发光，发热等。
3、燃烧学研究方法实验分析，数值模拟，理论总结，诊断技术第二章燃烧学的热力学与化学动力学基础1、什么叫化学恰当反应？所有参加化学反应的反应物都按照化学方程式给定的比例进行完全燃烧的反应。
2、反应分子数和反应级数的异同。
（1）概念不同：反应级数数是反应浓度对化学反应速率影响的总的结果，由化学动力学实验测得。
化学反应分子数是指基元反应发生反应所需要的最小分子数。
（2）用途不同：反应级数用来区分化学反应类型，反应分子数用来解释化学反应机理。
（3）简单反应的级数常与反应式中作用无的分子数相同。
（4）化学反应级数可以是正整数，分数，零和负数。
零表示化学反应速度与浓度无关。
负数表示该反应物浓度增加化学反应速率下降。
但化学反应分子数一定是正整数。
可以有零级化学反应，但不可能有零分子反应。
3、阿累尼乌斯定律及其适用范围。
阿累尼乌斯定律是化学反应速率常数与温度的经验公式。
表达式为：kATbe某p(Ea/RuT)适用范围：（1）适用于简单反应以及有有明确级数的化学反应（2）阿累尼乌斯公式是由实验得出的，它的适用温度范围比较窄。
在低温范围内拟合的阿累尼乌斯经验公式可能完全不适用于高温情况下的实验数据。
4、分析影响化学反应的各种因素。
(1)温度阿累尼乌斯定律，温度影响化学反应速率常数，温度升高反应速度加快。
燃烧学考试大纲
《燃烧学》课程考试大纲17世纪末，德国斯塔尔（stahl ）提出了燃素论：物质是否燃烧被归于是否含有燃素。
十八世纪中叶，罗蒙诺索夫（1756）、拉瓦锡（1777）首先正确阐明燃烧的本质：可燃物质氧化的学说。
十九世纪：热化学及热力学的发展，燃烧过程被作为热力平衡系来研究，得出了燃烧过程中一些重要的静态特性参数：燃烧热、绝热燃烧温度、燃烧产物平衡成份的规律性等。
二十世纪初，刘易斯(B.Lewis)、谢苗诺夫研究了化学反应动力学机理，提出化学反应动力学是影响燃烧速率的重要因素，并发现燃烧反应具有链锁反应的特点，从而奠定了燃烧理论的基础。
二十世纪二十年代到四十年代，俄国化学家谢苗诺夫等人由反应动力学和传热传质相互作用的观点，首次从定量关系上建立了着火及火焰传播的经典燃烧理论。
人们已逐渐认识到，限制燃烧过程的往往不是反应动力学而是传热传质；四十年代到五十年代，基于扩散燃烧或扩散—动力燃烧的观点开始研究了液滴和炭粒燃烧；五十年代来到六十年代，美国理学家冯 卡门（Vol Karman ）和钱学森首先提出用连续介质力学来研究燃烧，逐步建立了“化学流体力学”或者“反应流体力学”；七十年代初，斯帕尔丁（D B ．Spa1ding ）等一批学者系统地把计算流体力学方法用于研究层流及湍流气体燃烧，液雾及煤粉燃烧，建立了燃烧的数学模拟方法及数值计算方法，形成了“计算燃烧学”的新领域和压力下进行时，反应物和生成物具有相同的温度和压力，此时生成物与反应物之间的焓值之差为该反应的反应焓。
3）在101 kPa时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
统的温度、压力、体积、密度等等）在长时间内不发生任何变化，则称该系统处于热力学平衡状态。
不受外界影响的任何系统，总是单向地趋向平衡状态。
2）化学平衡的概念：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。
器中，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
燃烧学复习重点
燃烧学复习重点第三章着⽕和灭⽕理论⼀、谢苗诺夫⾃燃理论 1. 基本思想：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。
2.着⽕的临界条件：放、散热曲线相切于C 点。
①改变散热条件②增加放热⼆、区别弗兰克－卡门涅茨基热⾃燃理论与谢苗诺夫热⾃燃理论的异同点1.谢苗诺夫热⾃燃理论适⽤范围：TqαT适⽤于⽓体混合物，可以认为体系内部温度均⼀；对于⽐渥数2.适⽤于⽐渥数三、链锁⾃然理论 1.反应速率与时间的关系2.运⽤链锁⾃燃理论解释着⽕半岛现象在第⼀、⼆极限之间的爆炸区内有⼀点P（1）保持系统温度不变⽽降低压⼒，P 点则向下垂直移动⾃由基器壁消毁速度加快,当压⼒下降到某⼀数值后，f < g, φ < 0 ----------------------第⼀极限（2）保持系统温度不变⽽升⾼压⼒，P 点则向上垂直移动⾃由基⽓相消毁速度加快,当压⼒⾝⾼到某⼀数值后，f < g, φ < 0 ----------------------第⼆极限w 0w 123（3）压⼒再增⾼，⼜会发⽣新的链锁反应导致⾃由基增长速度增⼤，于是⼜能发⽣爆炸。
----------------------第三极限3.基于f （链传递过程中链分⽀引起的⾃由基增长速率）和g （链终⽌过程中⾃由基的消毁速率）分析链锁⾃燃着⽕条件a.在低温时， f 较⼩（受温度影响较⼤），相⽐⽽⾔，g 显得较⼤，故：这表明，在的情况下，⾃由基数⽬不能积累，反应速率不会⾃动加速，反应速率随着时间的增加只能趋势某⼀微⼩的定值，因此，fb.随着系统温度升⾼，f 增⼤，g 不变，在时C.在状态1.2.五．灭⽕措施（注意两者差别）MHO M O H +→++?22?+→+OHO H H HO 2220f g ?=-<0f g ?=->0f g ?=->f g=0=1.基于热理论的灭⽕措施（1）降低系统氧或者可燃⽓浓度；（2）降低系统环境温度；（3）改善系统的散热条件，使系统的热量更容易散发出去。
燃烧学考试重点
一、请解释下面的基本概含1 燃烧: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9 通风因子：基本参数HA称为通风因子。
10 空气消耗系数:可燃物完全燃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，用a 表示4 显光火焰的热损失机理：火焰中的烟粒子越浓，辐射损失越大，其温度就越低14自燃：可燃物在没有外部火花火焰等火源作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧。
16火焰传播机理：火焰传播的热理论和火焰传播的扩散理论。
5.烟囱效应：这种垂直的围护物中，由于气体对流，促使烟尘和热气流向上流动的效应。
6 引燃: 指由于从外部能源得到能量，是混气局部范围受到强烈加热而着火。
8燃烧速度：燃烧速度是反映单位时间烧去可燃物的数量。
11 燃烧热: 燃烧热生燃烧反应中可燃物与助燃物作用成稳定产物时的反应热称为燃烧热12 热值：完全燃烧1kg的物质释放出的能量。
15斯蒂芬流：气体在液滴表面或任一对称球面以某一速度离开的对流流动。
17 粉尘爆炸：指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源是发生爆炸现象。
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：蒸汽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22 轰燃:是指火在建筑内部突发胜的引起全面燃烧的现象23 回燃：当混合气被灰烬点燃后会形成大强度快速的火焰传播，在室内燃烧的同时，通风口形成巨大的火球，从而同时对室内和室外造成危害，这种现象叫回燃。
24 异相燃烧：指不同相的物质之间发生的燃烧反应。
25.理论火焰温度：若混合气经过绝热等压过程达到化学平衡，则系统最终达到的温度称为理论火焰温度。
二、简答题5高热值和低热值的区别和转换方法？答：高热值是指1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
《燃烧学》总复习提纲
《燃烧学》总复习提纲考虑到课程的难度，现将复习提纲发给大家，希望大家按提纲好好复习。
一句话与大家共勉：一分耕耘一分收获，学好知识才是王道。
另外，请大家在考试之前把作业和实验报告交上来，以便统计平时成绩，谢谢！一、名词解释（20选10）1、化学当量比2、空燃比3、燃烧焓4、平衡常数5、等压绝热火焰温度6、活化能7、化学反应速率常数8、化学反应速率9、基元反应10、链锁反应11、层流火焰传播速度12、湍流火焰传播速度13、邓克尔Damkohler数14、扩散燃烧15、动力扩散燃烧16、斯蒂芬stefan流17、费克扩散定律18、可燃极限 19、蒸发常数k 20、淬熄距离二．简答题（20选8，简单请尽量详细） 1、 试说明等压绝热火焰温度计算过程2、 什么是离解？试说明离解对火焰温度的影响？3、 试说明温度与压力对化学平衡的影响？4、 试说明反应级数、质量作用定律、反应分子数间的关系5、 试说明准稳态假设的思想，及其意义。
6、某一反应F O =c a b +，其反应速度可以表示成d [F ][F ][O ]e x p (/)dtabA E R T =-或d[F]ln()ln ln[F]ln[O ]dt EA a b R T=++-，试设计实验求解该反应的反应级数a,b 以及活化能E 。
提示：进行单因素实验，改变某个变量，比如改变反应物浓度[F]，测量其反应速率d[F]dt，将这些测量结果画在图上(d[F]dt~[F])，其斜率即为反应物的反应级数b 。
其他以此类推。
7、试举例说明如何通过实验获取反应的表观活化能。
提示：比如第6题，或热重试验。
8、试说明多组分反应流体一维流动守恒方程各符号、各项的物理意义。
+=+u S t x x x φφρφρφφ∂∂∂∂Γ∂∂∂∂ ④①②③（）（）（）9、 已知层流预混火焰传播速度计算公式：0.5(2)TLf D S R Rρ=, 试证明层流预混火焰传播速度与压力之间服从如下关系：(2)/2,n l S pn -∝为反应级数10、 试说明层流火焰传播速度计算中分区思想，及其给求解问题带来的方便。
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1绝热火焰温度:当燃料和空气的初始状态，即燃料/空气比及温度一定时，绝热过程燃烧产 物所能达到的温度（最理想状态，最高温度）。
2.活化能:活化分子所具有的最小能量(E *)与整个反应物分子的平均能量(E )之差。
简称活化能(E a )。
E a=E *-E3.标准燃烧焓: 当1mol 的燃料与化学当量的空气混合物以一定的标准参考状态进入稳定流动的反应器，且生成物也以同样的标准参考状态离开该反应器，此反应释放出来的热量。
4.基元反应：能代表反应机理由反应微粒一步实现的反应，而不通过中间或过渡状态的反应。
5.链锁反应：一种在反应历程中含有被称为链载体的低浓度活性中间产物的反应。
通过活化粒子而进行的一系列化学反应为链锁反应二、1.为什么紊流火焰传播速度要比层流火焰传播速度大得多？为提高紊流火焰传播速度可 采取哪些措施。
答：原因：（1）湍流流动使火焰变形，火焰表面积增加，因而增大了反应区；（2）湍流加速了热量和活性中间产物的传输，使反应速率增加，即燃烧速率增加； （3）湍流加快了新鲜混气和燃气之间的混合，缩短了混合时间，提高了燃烧速度。
措施：增大Re ，增大P ，增大T ，增大u ’，改变混气浓度 2.简述支链爆炸的着火（爆炸）的半岛现象？（课本69页）答：在压力-温度半岛图中，可爆与不可爆区域之间的界限称为爆炸极限。
第一爆炸极限的压力最低，此时 变为 ；显然，第一爆炸极限由碰壁销毁和链分支过程之间谁占优势决定。
第二爆炸极限发生在中等压力下，通常 简化为 ，此时，第二爆炸极限由气相销毁和链分支过程之间谁占优势决定。
并不是所有燃料都存在第三爆炸极限。
对大多数燃料，存在第三爆炸极限，它是由热损失决定的，此时爆炸热理论适用。
3.叙述质量、能量、动量输运定律的表达形式和物理意义？答：1.费克扩散定律:在双组分混合物中组分A 的扩散通量的方向与该组分当地质量分数梯度方向相反，绝对值正比于该梯度值， 比例系数称为扩散系数。
在双组分情况下，由浓度梯度引起的组分扩散通量可以用费克定律表示： 2.傅里叶导热定律:导热通量的方向与温度梯度方向相反，绝对值正比于该梯度值，比例系数称为导热系数。
3.牛顿粘性定律:单位面积上剪切力方向与速度梯度方向相反，绝对值正比于该梯度值，比例系数称为粘性系数。
)输运系数之间的关系:yw D J A ABA ∂∂-=ρyTq ∂∂-=λyv∂∂-=μτ质量输运速率能量输运速率===D a S p cr Le 能量输运速率动量输运速率===λμp c a v Pr 质量输运速率动量输运速率===ρμνD D Sc4.主燃烧室空气流量分配及作用？1旋流器进气：占5%-10%空气量，这时α=0.3-0.5作用：造成旋转气流，形成回流区，同时对油膜破碎雾化和掺混起作用。
2主燃孔进气：占20%空气量，这时α=1左右作用：向头部主燃区恰当地供入新鲜空气，以补充旋流器空气与燃油配合的不足。
3补燃孔进气：占10%空气量 作用：补燃及掺混之间。
4掺混段进气，占25%-30%作用：将上游已燃高温气流掺冷、掺匀至合理温度分布 5冷却火焰筒壁面用气，占35% 作用：隔热、吸热冷却 5.典型的燃烧效率特性。
燃烧室的燃烧效率特性是指在一定的进口条件下，燃烧效率随余气系数α的变化关系。
图述：在气流状况一定的情况下，有个最高燃烧效率值，一般是发动机的巡航设计点。
偏离这个点所对应的值，燃烧效率都将下降，在偏富一边下降变化陡些，偏贫一边下降 变化平缓些。
效率下降原因：在偏富一侧：(1)头部在设计状态时本来就是富油(≈0.4)，这时由于供油量的增加就更富，于是过多的油要吸热蒸发，使头部温度下降，燃烧反应速度减慢。
(2)供油量过多容易造成较大油珠的数量增加，在走完火焰筒全程时尚未燃烧。
(3)头部过富油容易产生积炭及冒烟，这不仅使从烃类燃料中析出的C 未再反应生成CO ，而且会破坏气流结构，影响燃烧区的正常工作。
(4)过分的富油往往使炽热区脱离回流区而导致熄火，也容易引起振荡燃烧和由于温度过高而将火焰筒烧坏。
在偏贫油一边：在头部燃烧进行得较为充分，因此效率下降得较为缓慢。
下降是由于:(1)总的温度较低，较多的冷空气较早地掺入，使得反应速度降低，导致 下降;2)如果喷嘴离心式 过低的供油量使离心式喷嘴供油恶化，不仅使得燃烧效率迅速下降，而且也容易造成火焰熄灭。
αcη三、问答：理想层流扩散火焰组分分布规律？(1)火焰中心(射流轴线上)，燃料浓度最大，沿径向逐渐减小，在火焰峰面上，燃料浓度为零；(2)氧气浓度在环境处最大，沿着径向到火焰峰面逐渐减小，在火焰峰面上浓度为零；(3)温度和燃烧产物浓度在峰面上达到最大值；火焰锋面是反应中心（温度最高），为燃料的理论燃烧温度(4)火焰峰面对燃料和氧气都是不可渗透的，峰面的里面是燃料，外面是氧气。
(5)层流火焰的外形只取决于分子扩散速度，与化学反应速度无关。
(6)在火焰峰面上， =1.0。
6与主燃烧室相比，加力燃烧室的工作条件有何特点？由于其工作条件上的特点，在对其基本要求中应该突出强调哪几项？答：特点：(1) 进口总压低，气流速度大，进口总温高。
(2) 二次燃烧，工质含氧量小，惰性成分增加，燃烧效率下降。
(3) 加力室中没有转动部件，温度不受过多限制，可达2000K左右；相对富油；不需要火焰筒。
(4) 工作状态变化小，不会出现过渡状态下的极度贫油和富油.3.简述加力燃烧室的作用，为什么能加力，和加力燃烧室的温比关系。
答：通过在已燃气中喷油燃烧，显著提高燃气的温度和排气速度，从而提高发动机的单位推力和总推力。
1.分子碰撞理论的三个决定因素：方位因子P 、分子有效碰撞分数F 、碰撞频率Z 。
2.活化能与反应热的关系：正反应的活化能与逆反应的活化能之差。
3.连锁反应的三个组成过程：链的激发、链的传递、链的断裂。
4.一维层流火焰结构：预热区、反应区。
5.湍流火焰分类：小尺度湍流火焰(2300<Re<6000)大尺度弱湍流火焰(Re>6000)大尺度强湍流火焰（条件流体微团的平均尺寸>层流火焰面厚度；脉动速度u ’>层流火焰传播速度u n ）。
6.课本176页倒数第四个公式以及下面的文字阐述。
这个方程可表述为在分界面的液体侧传输到油滴表面的质量传输等于气相对流项（斯蒂芬流）和菲克扩散量之和7.D2定律： 可见油珠直径越小，直径缩小率越大，也就是说，大油珠在蒸发（和燃烧）后期直径缩小得更快。
直径越大蒸发越慢 油珠直径的平方与时间的线性变化关系 8.振荡燃烧的类型：纵向振荡、横向振荡、径向振荡。
9.开加力时发动机微喷管的调节方式：扩大尾喷口面积。
10.扩散燃烧：在发生化学反应之前，燃料和氧化剂是分开的，依靠分子扩散和整体对流运动使反应物分子在某一个区域混合，接着进行燃烧反应。
11.流阻系数是一个只反映燃烧室在流体力学完善性的参数，对确定的燃烧室流阻系数是一个定值12.主燃烧室按结构可分为单管燃烧室 环管燃烧室 环形燃烧室 三种主要类型13 主燃烧室的基本结构 1..扩压器2..喷油嘴3..火焰筒4..漩流器5..点火器6..联焰管14 燃烧室性能指标 1..燃烧强度 2.. 燃烧效率 3..燃烧稳定性 4..出口温度场符合要求 5.压力损失小6. 排气污染少 7.尺寸小重量轻8.寿命长16：与层流相比湍流火焰的特点：火焰长度缩短，焰锋变宽，并有明显的噪声，焰锋不再是光滑的表面，而是抖动的粗糙表面，火焰传播快（层流的好几倍）17.火焰稳定的基本条件：1. 稳定的点火源2. 在高速气流中必须创造条件建立一个平衡点，以满足u n =S L18.四个守恒混合物质量守恒方程：组分质量守恒方程，动量守恒方程，能量守恒方程 19.火焰筒头部内的气流结构可以分为三个区域即：顺流区、逆流区、过渡区 20.湍流流动的主要特点：（1）湍流流场具有完全不规则的瞬息变化的运动特征。
（2）湍流流场中，各种物理量都是随时间和空间变化的随机量。
（3）湍流流场中，流体微团的随机运动在足够长的时间内服从某种数学统计规律。
流阻系数一般反映燃烧室结构在流体力学方面的完善性，而总压恢复系数则直接反映燃烧室流体损失的大小，它除了与燃烧室的加热比有关外，主要决定于流过燃烧室的气流平均速度。
据气体动力学知识，在燃烧室工作的气流速度范围内流体损失与流速的平方成正比，这也是为定值的原因。
燃烧室三大特性：燃烧效率特性、火焰稳定特性(熄火特性) 及流阻特性。
影响燃烧效率的因素 余气系数 压力 温度 燃烧室的进口气流速度τK d d -=20220d D t K=6.3在一个大气压力下，贫燃丙烷-空气混合物中自由伸展的绝热火焰传播速度为30cm/s ，火焰厚度为2mm 。
假设n=1.5。
如果压力下降为0.25个大气压，求该混合物中自由伸展的绝热火焰传播速度和火焰厚度？解：1.1一个小型低辐射、固定的燃气涡轮发动机，当它在全负荷（功率为3950KW ）条件下工作时，空气的质量流量为15.9kg/s ，混气的当量比为0.286。
假设燃料（天然气）的等效组成可表示为C1.16 H4.32 ，试确定燃料的流量和发动机的空燃比？ 【解】：已知： ， ，求，（A/F ）先求空燃比（A/F ），然后再求 。
本例仅用到空燃比和当量比 的定义。
由 的定义得： 其中： ，因此由当量比 的定义得：的定义也可写成：从本例可看出，即使是在全负荷下工作，供给发动机的空气也是过量的。
1420.250.2510.2510.25~~11.4142/n L L L atm atm L L atm atm S p p S S S S cm s ---⎛⎫⇒= ⎪⎝⎭==120.75220.750.25110.25~~~~0.25 2.82815.6n f n L f f f atm atm atm f atm p p p S p mm αδδδδ-----⎛⎫== ⎪⎝⎭=, 1.1612.01 4.32 1.00818.286r f M =⨯+⨯=0.286Φ=,28.85r a M =,15.9/m a q kg s =,m f q α,m f q Φ()st A F () 4.76airstoic fuel MW A F a MW=4 1.16 4.324 2.24a x y =+=+=()28.854.76 2.2416.8218.286stoic A F =⨯=Φ()()stA F A F Φ=()A F ()16.8258.80.286st A F ===Φ()A F (),,m a m f q A F q =(),,15.90.270/58.8m a m fq kg sq kg s A F ===497.3286.011==Φ=α【例1.3】由 、 和 组成的混合气体中， 的摩尔分数为0.10， 的摩尔分数为0.20，该混合气体的温度为1200K ，压力为1atm 。