【工程燃烧学】第五章燃烧温度

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工程燃烧学_5

第五章扩散火焰与液体燃料燃烧第五章扩散火焰与液体燃料燃烧许多实际燃烧设备中，常常由于燃料性质限制而不容易形成预混合气。

此时，通常是将燃料和氧气（或空气）分别供入燃烧室空间内，燃料和氧气的混合过程和化学反应过程是同时进行的。

第五章扩散火焰与液体燃料燃烧第五章扩散火焰与液体燃料燃烧在通常燃烧室高温环境下，化学反应过程进行很快，而燃料和氧的混合过程要慢得多。

因此，控制燃烧速率的是混合过程的快慢，这就是扩散燃烧的基本性质。

第五章扩散火焰与液体燃料燃烧第五章扩散火焰与液体燃料燃烧随使用燃料的形态不同有气体扩散燃烧和液体扩散燃烧之分。

气体扩散燃烧时，随喷入燃烧室内燃料气体的流动状态不同而分为层流扩散燃烧和湍流扩散燃烧两种形式，两者的燃烧形态及机理不同。

液体喷雾燃烧时，要把液体燃料向燃烧室内喷散雾化成细小液滴，并尽可能分布在较大的空间范围内（why?)；液滴再吸热蒸发和燃烧。

第五章扩散火焰与液体燃料燃烧第五章扩散火焰与液体燃料燃烧了解燃料喷射雾化，液滴的蒸发和燃烧的基本规律是掌握扩散燃烧的基础。

对于复杂的、实际的喷雾燃烧和湍流扩散燃烧现象，要按具体条件做近似分析。

第五章扩散火焰与液体燃料燃烧第一节气体扩散燃烧1.1 基本概念一般来说，凡是燃料和氧化剂未预先混合的燃烧过程，可称为扩散燃烧，或称扩散火焰。

在这种火焰中，化学反应速率比由扩散引起的质量输运速率和由热传导产生的能量输运速率快得多。

它的显著特点是火焰面内化学反应速率很高、燃烧区厚度很薄的面，可以当做数学中的表面处理。

燃烧面的一侧为燃料气体，另一侧为氧化剂气体。

第五章扩散火焰与液体燃料燃烧第一节气体扩散燃烧按照混合气流动的性质可将扩散火焰分为层流扩散火焰和湍流扩散火焰。

蜡烛、火柴在空气中的燃烧，单个燃料液滴在含氧介质内的燃烧等都属于层流扩散火焰；工业用燃烧器（燃烧气体或液体燃料的各种加热炉）、涡轮喷气发动机和在某些类型的液体火箭发动机和内燃机燃烧室中的燃烧过程，则存在湍流扩散火焰。

冉景煜版工程燃烧学--第 05 章

二、谢苗诺夫热自燃理论
要实现稳定的热着火，需满足两个热力条件：
①
系统处于热平衡状态，即放热量Q1等于散热量Q2；放热量随系统温度的变化率大于散热量的变化率，即
②
dQ1/dT≥dQ2/dT，表示放热曲线在散热曲线上方。
19
重庆大学能源与环境研究所
Institute of Energy & Environment, Chongqing University
化学反应速度实现自动加速，最终形成火焰。
9
重庆大学能源与环境研究所
Institute of Energy & Environment, Chongqing University
二、着火方式

两类着火方式：自燃着火和强迫着火。
1、自燃着火（热自燃）

自燃着火是可燃物在不需要施加外界能量的条件下而
自动着火的现象。
物质的反应特性）或边界条件（系统的散热或物质的交换
情况）之下，由于化学反应的剧烈加速，使反应系统在某个瞬间或空间的某部分达到高温反应状态（即燃烧状态），那么，实现这个过渡的初始条件或边界条件就称为“着火条件”。

着火条件不是一个简单的初温条件，而是化学动力参数和
流体力学参数的综合函数。
17
重庆大学能源与环境研究所
2、链式着火
机理：由于某种原因，可燃混合物中存在活化中心，活化中心产生速率大于销毁速率时，在分支链式反应的作用下，
导致化学反应不断加速，最终实现着火的现象称为链式着
火。

例如H2和O2的化合反应，它满足了分支链式反应的条件，只要反应一旦开始它就会着火，如果满足一定的浓度条件，还会发生爆炸。

《消防燃烧学》第5章燃烧温度

t热
Q低

因此 ct3＋bt2＋at－Q低＝0 解方程即得t热
14
理论燃烧温度计算

理论燃烧温度表达式如下
t理 Q 低 Q空 Q 燃 Q分 V n c产

Q低、Q空、Q燃都容易计算需要计算Vn.c产更关键的是计算Q分
15
高温热分解

温度越高，分解越强；压力越高，分解较弱工业炉中，只考虑温度，且只有大于1800度才考虑热分解并且只考虑CO2和H2O的热分解反应，则分解热Q分
8
比热近似法

产物整体比热近似值法(表5－2)

根据具体的燃料成分计算V0 ＝(VCO2＋VH2O＋VN2 ＋…) ，根据燃料种类确定c产

适用性：燃烧产物的平均比热受温度的影响不显著，特别是空气作助燃剂

CO2和H2O的比热对温度的变化比较敏感，N2不明显 C和H燃烧以后，产物的比热虽然增加，但是不大各种燃料燃烧以后产物的比热介于C和H的产物比热之间，差别不大
理
t理 '
Q 低 Q空 Q 燃 V n c产

（3）计算不考虑Q分的i总，然后查图5－4得到t理
i总 Q低 Q空 Q燃 Vn
20
影响理论燃烧温度的因素

燃料种类和发热量
主要取决于单位体积燃烧产物的热含量考虑Q低/V0，比考虑Q低的影响更符合规律

t理
Q 低 Q空 Q 燃 Q分 V n c产
t热 Q低 V 0 c产

与传热条件、炉子结构等因素有关吗？只和燃料性质有关
6
理论发热温度的计算

层流燃烧温度

层流燃烧温度层流燃烧温度是指在燃烧过程中，燃料与氧气充分混合后产生的最高温度。

层流燃烧是一种高效的燃烧方式，其温度是燃料燃烧的关键因素之一。

层流燃烧温度主要受到燃料的种类、氧气供应方式、燃料与氧气的混合程度以及燃烧设备的设计等因素的影响。

不同的燃料具有不同的燃烧温度，常见的燃料包括天然气、煤炭、石油等。

天然气燃烧温度相对较低，煤炭和石油的燃烧温度较高。

氧气供应方式也会影响层流燃烧温度。

一般来说，氧气的供应方式可以分为两种，一种是自然通风，另一种是强制通风。

自然通风是指通过自然气流将氧气输送到燃烧区域，而强制通风则是通过风机等设备将氧气压力输送到燃烧区域。

强制通风相对于自然通风来说，可以提供更多的氧气，进而提高燃烧温度。

燃料与氧气的混合程度也是影响层流燃烧温度的重要因素。

混合程度越高，燃料燃烧时与氧气的接触面积就越大，燃烧反应也就越充分，进而燃烧温度也就越高。

为了提高混合程度，可以采取一些措施，比如增加燃料和氧气的接触时间和接触面积，调整燃料和氧气的比例等。

燃烧设备的设计也会对层流燃烧温度产生影响。

设计合理的燃烧设备可以提供更好的燃烧条件，使燃料和氧气充分混合，从而提高燃烧温度。

例如，在燃烧设备的设计中可以考虑采用喷嘴、燃烧室等结构来增加燃料和氧气的混合程度，提高燃烧效率。

层流燃烧温度的高低直接影响到燃烧过程的效率和环境影响。

燃烧温度越高，燃料燃烧的充分程度和燃烧效率就越高，能量利用率也就越高。

同时，燃烧温度过高也会导致一些问题，比如燃烧过程中产生的氮氧化物和硫氧化物等有害物质的生成量增加，对环境造成污染。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况合理调节层流燃烧温度。

一方面，要尽量提高燃烧温度，提高燃烧效率和能量利用率，减少对环境的污染。

另一方面，也要注意控制燃烧温度，避免温度过高导致的问题。

层流燃烧温度是燃烧过程中的重要参数，其高低直接影响到燃烧效率和环境影响。

在实际应用中，需要综合考虑燃料的种类、氧气供应方式、燃料与氧气的混合程度以及燃烧设备的设计等因素，合理调节燃烧温度，以实现高效燃烧和环保燃烧的目标。

山东大学工程燃烧学考点整理

第一章：可能出的概念题：1.什么是燃烧？燃烧的分类？每种分类的特征？燃烧是指氧化剂与可燃物混合发生的剧烈化学反应，其过程一般伴随传热传质、发光发烟等现象。

燃烧可分为气相燃烧与固相燃烧，气相燃烧又分为预混燃烧与扩散燃烧，气相燃烧中可燃物与氧化剂均为气体，固相燃烧为表面燃烧，无火焰。

预混燃烧可燃物与氧化剂已提充分混合，燃烧过程只取决于可燃混合气的化学动力过程，扩散燃烧是可燃物在燃烧时才与氧化剂混合，取决于摻混速度。

此外还可以分为表面燃烧、阴燃、蒸发燃烧、分解燃烧等等2.什么是火焰？火焰的分类有哪些？火焰是指发生燃烧反应的气体所占据的空间区域。

火焰可分为预混火焰与扩散火焰等等3.热力学第一定律表达式？简单表述：Q=U+W4.热效应的概念？其中应重点注重的条件有哪些？热效应是指，在定容定压条件下，物质进行反应时不做非体积功，且产物与反应物温度相同，这种情况下反应放出的热量。

重点注意定容定压（体积功=0）、不做非体积功（Wa=0）、产物反应物温度相同（不因为比热容吸收热量）5.生成焓、反应焓、燃烧焓的概念？并注意其中的条件？生产焓是指稳定单质或元素在定压条件下反应生成1mol化合物时的热效应。

反应焓是指某些化合物与化合物或元素在任意温度下进行单位反应产物和反应物的焓差（注意，这些概念末尾的写法都是有说法有讲究的）。

燃烧焓是指1mol化合物完全燃烧时对应的焓差。

注意：因为反应焓与燃烧焓的反应物与产物有可能都是化合物，所以要说焓差，而生成焓的反应物是单质，单质的生产焓为0，故说“热效应”。

*6.拉瓦锡——拉普拉斯定律解释？化学反应的生成焓等于分解焓，符号相反。

*7.盖斯定律描述？无论化学反应是分一步还是多步进行的，其热效应相同。

*8.基尔霍夫定律描述？（写公式）这一定律表明了什么的关系？表明了反应焓随温度的变化规律9.热力学第二定律的两种表述？何为孤立系统熵增原理？克劳修斯表述：热量不可能从低温物体传向高温物体而不产生其他任何影响。

燃烧学(二)

（kg）（kg / kg）
第四章空气需要量及燃烧产物生成量
§1 燃烧所需的空气量计算
二、固体和液体燃料的理论空气需要量
因此，每公斤燃料完全燃烧所需要的理论氧气质量为：
8 1 G0.O2 ( C 8 H S O) 3 100
（kg/kg）
(4-2)
在标准状态下1kmol质量的气体体积量为22.4 Nm3，所以标准状态下氧气的密度为32/22.4=1.429 kg/Nm3 。故每公斤燃料完全燃烧所需要的理论氧气体积量为：
（Nm3/ Nm3）（4-17）理论烟气量（n=1时，不考虑空气的水分）为：
Vn [CO H 2 (n m 1 79 )C n H m 2 H 2 S CO2 N 2 H 2 0] L0 2 100 100
（4-18）
第四章空气需要量及燃烧产物生成量
§2 完全燃烧的烟气量计算
第四章空气需要量及燃烧产物生成量
§1 燃烧所需的空气量计算
四、实际空气需要量与过剩空气系数
在实际的燃烧装置中为保证燃料能够完全燃烧，实际供应的空气量总是大于理论空气量的。燃烧时实际供应的空气量叫实际空气量。实际空气量与理论空气量的比值称为过剩空气系数。过剩空气系数：n=Ln/L0 实际空气量： Ln=nL0 过剩空气量： Ln-L0= nL0-L0=(n-1) L0
第四章空气需要量及燃烧产物生成量
§2 完全燃烧的烟气量计算
燃烧产物的量可以根据燃烧反应前后的物质平衡关系进行计算。完全燃烧时单位燃料燃烧后的产物包括： CO2 ，SO2 ，H2O，O2 ，N2
Vn VCO2 VSO2 VH2O VN2 VO2
（Nm3 / kg）或者（Nm3 / Nm3） (4-11)

工程燃烧学燃烧计算

反应式：C O2 CO2 数量关系： 12 32 44 每kg耗氧： 1
1 反应式：H O2 H 2 O 2 数量关系： 2 16 19
反应式：S O2 SO2 数量关系： 32 32 64
8 11 每kg耗氧： 11 （ 2 kg / kg）（kg / kg）每 kg 耗氧： 1 8 （ 9 kg / kg ） 3 3
河北工业大学能源与环境学院 3
气体燃料理论空气量
w w w w w 气体燃料体 COw H2 Cn Hm H2Sw CO2 N2 O2 H2Ow 100 积百分数为：
可燃成分反应方程式为：
单位体积气体燃料的理论需氧量与理论空气量分别为：
2014-10-31 河北工业大学能源与环境学院
O2
'
21 ' ' Ln L0 100 0.5CO ' 0.5H 2 2CH 4 干 100 Vn

整理上述两式得到（对于n<1也成立） V 干 V 干 100 4.76O ' 1.88CO ' 0.88 H ' 7.52CH ' 1 0 n 2 2 4 100
Vn 完干 Vn 不干 100 1.88CO ' 0.88 H 2 ' 7.52CH 4 ' 4.76O2 '
河北工业大学能源与环境学院
11
第四节燃烧产物成分测定和验证
为了对燃烧过程进行控制，必须对燃烧产物进行检测与分析。测定烟气成分的取样点要合理选择，否则可能造成测定结果没有代表性。烟气分析仪一般分为两类：化学式：利用特定的化学药品对烟气中各成分进行吸收，测定其含量。如奥氏（Orsat）分析仪。物理式：利用烟气各成分的物理性质如对红外线波长的选择性吸收进行测定。如红外气体分析仪、光谱分析仪等

燃烧学(6)

第五章着火过程
1
5.1 基本概念
燃料燃烧的过渡状态
着火：无反应状态过渡到强烈放热状态熄火：强烈放热状态过渡到无反应状态
着火的基本种类
自燃：
化学着火：不需外界供热，依靠自身化学反应着火热力着火：可燃混合物达到一定温度实现着火
强迫着火：局部着火→火焰传播→空间燃烧
2
化学反应着火实例：CO
热着火：适用于基元反应链锁着火：适用于低温低压，链载体的生成速
度与销毁速度的对比
25
链锁反应着火分析
H2-O2反应：
链载体产生：H2+M2H+M 链的传递：H+O2+3H22H2O+3H
H+O2OH+O：75.36kJ/mol O+H2OH+H ：25.10kJ/mol 2OH+H22H2O+2H ：41.90kJ/mol
27
链载体浓度与时间的关系
(f-g)>0： (f-g)<0：链锁反应的临界着火条件： (f-g)=0
链载体浓度
3.0
2.5
(f-g)=0.3
2.0
(f-g)=0.2
(f-g)=0.1
1.5
1.0
(f-g)=-2
0.5
0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
mole fraction
0.0 6.0x10-6 5.0x10-6 4.0x10-6 3.0x10-6 2.0x10-6 1.0x10-6
0.0 0.0
0.2
0.4
X-H X-O X-OH
0.6
X-H2 X-CO X-CO2 X-O2 X-H2O X-HO2 X-H2O2

《工程燃烧学》课件

生物质燃烧技术
生物质成型燃料、生物质气化等技术。
趋势展望
未来燃烧技术的发展将更加注重环保、能效和智能化。
燃烧设备的能效与环保性能
能效评价
燃烧设备的能效主要通过热效率、燃烧效率等指标进行评价。
能效改进措施
采用高效燃烧器、优化燃烧工况等措施提高能效。
环保性能评价
主要通过污染物排放水平进行评价，如烟尘、二氧化硫、氮氧化物等。
燃烧污染控制政策与标准
政策制定
政府制定相关政策，限制燃烧污染物的排放，推动清洁能源的发展。
标准制定
制定严格的燃烧污染物排放标准，要求企业达标排放，对不达标的企业进行处罚。
监督与执行
政府相关部门对燃烧污染控制进行监督和执法，确保相关政策和标准得到有效执行。
06
工程燃烧学的应用与发展
工程燃烧学在其他领域的应用
工业生产过程
在工业生产过程中，许多工艺流程涉及到燃烧过程，如冶金、陶瓷、玻璃等行业的熔炼、烧成过程。通过应用工程燃烧学原理，可以提高产品质量和降低能耗。
航空航天领域
在航空航天领域，燃烧学原理的应用对于推进系统的性能至关重要。火箭发动机、航空燃气涡轮发动机等设备的优化设计都需要借
区域传播的速度。
火焰稳定性
03
火焰稳定性是指火焰在各种条件下都能保持稳定燃烧的能力，
包括燃料供应、气流速度、温度和压力等因素的影响。
03
燃料及其燃烧特性
燃料的种类与特性
燃料分类
根据来源和化学组成，燃料可分为化石燃料、生物质燃料和核燃料等。
特性描述
每种燃料有其独特的物理和化学性质，如密度、热值、含硫量等，这些性质影响其燃烧特性和环境影响。

燃烧温度

《工程燃烧学》
第三章工程燃烧计算
3.4 燃烧温度计算
1
燃烧温度
燃烧温度＝炉内燃烧后的温度＝未排放的烟气温度，即燃料燃烧时燃烧产物达到的温度
与燃料种类、燃料成分、燃烧条件、传热条件等因素有关
取决于热量收入和热量支出的平衡关系从能量平衡方程出发，求燃烧温度
2
能量平衡
热量收入
燃料发热量Q低，因为炉内温度>100oC，水分处于蒸汽状态
V0 c产＝a＋bt＋ct2
因此 ct3＋bt2＋at－Q低＝0
解方程即得t热
13
理论燃烧温度计算
理论燃烧温度表达式如下
t理
Q低
Q空 Q燃 Vn c产
Q分
Q低、Q空、Q燃都容易计算需要计算Vn.c产更关键的是计算Q分
14
高温热分解
温度越高，分解越强；压力越高，分解越弱工业炉中，只考虑温度，且只有大于1800度
V0、L0根据燃料的成分计算
注意：右边c产是理论燃烧产物的比热
17
影响理论燃烧温度的因素
燃料种类和发热量
主要取决于单位体积燃烧产物的热含量考虑Q低/V0，比考虑Q低的影响更符合规律
t理
Q低
Q空 Q燃 Vn c产
Q分
空气消耗系数n
在n>=1的情况下，n值越大，理论燃烧温度越低。因此在保证完全燃烧的情况下，尽量减小n
实际温度计算式
t产
Q低
Q空
Q燃 Vn
Q传 c产
Q不
Q分
理论燃烧温度
假定绝热，Q传＝0；完全燃烧，Q不＝0
t理
Q低
Q空 Q燃 Vn c产
Q分
4
理论燃烧温度

07 燃烧温度计算

Q低 Q空 Q燃 Q分 t理 0 V y c产 (Vk V0 ) c空
影响理论燃烧温度的因素
燃料的种类和发热量
Q低 t热 0 V y c产
空气消耗系数 (0.8~0.9时出现峰值)
空气或燃料的预热温度氧化剂的富氧程度
影响理论燃烧温度的因素
燃料的种类和发热量:
忽略热分解所引起的Vy· c产的变化不大(Vy增加、c产减小)
近似方法
分解度近似计算
f CO2 f H 2O
(VCO2 )分 (VCO2 )未 (VH 2O )分 (VH 2O )未
分解度与温度和压力有关，温度越高、分压力越低，分解度越大。同样条件下， CO2的分解度比H2O 大得多
Q低 t热 0 V y c产
燃烧温度主要取决于单位体积燃烧产物的热含量； Q低↑，Vy0↑，t理取决于Q低/Vy0。
空气消耗系数 (0.8~0.9时出现峰值)：
影响燃烧产物的生成量和成分，进而影响t理；
当空气消耗系数n≥1.0时，n越大， t理越低
Q低 Q空 Q燃 Q分 t理 0 V y c产 (Vk V0 ) c空
条件下，当热量收入与热量支出相等时，燃烧产物(烟气)达到一个相对稳定的燃烧温度。
理论燃烧温度
Q低 Q空 Q燃 Q传 Q不 Q分 t产 V y c产
Q低 Q空 Q燃 Q分 t理 V y c产
绝热系统
Q传＝ 0
完全燃烧
Q不＝ 0
理论燃烧温度，假设燃料在绝热系统中完全燃烧，燃烧产物所达到的温度，是某种燃料在某一燃烧条件下所能达到的最高温度
V y0 V y0
Q低 t热 0 V y c产

燃烧学—第5章1

m
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
21
《燃烧学》--第三章
表5-6
液体燃料
液体燃料在不同温度下的扩散系数
扩散系数D/（cm2/s） 0℃ 15℃ － 20℃ 30℃ －
正己烷
正庚烷苯甲苯
－
－ 0.077 0.070
0.0755
－ 0.085 －－－－－ 0.0737 0.088 0.080 －－－－－ 0.095 －－－－－
石油醚60号
60～9
灯用煤油
200～300
酒精（工业纯乙醇95.6％）
78
轻柴油（一般）
200～365
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
17
《燃烧学》--第三章
克劳修斯—克拉佩龙
dp H dT T V2 V1
式中△H为液体的蒸发潜热，V1为1mol该物质的液相容积，V2为气相容积。 V1远远小于V2（即：V2－V1≈V2）则上述方程经积分后可得
图5-1 某些液体的饱和蒸气压与温度的关系
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
4
《燃烧学》--第三章
5.2.2 蒸发的动力学基础
蒸发的形式：静蒸发和动蒸发液体的蒸发实际上包括三个过程：
①气化过程——液体分子从液面逸出成为蒸气分子； ②扩散过程——逸出的蒸气分子在气相介质中分散开来； ③凝结过程——部分逸出的蒸气分子经碰撞后重新被液面吸收。
2
第5章
可燃液体的燃烧
《燃烧学》--第三章
5.1液体燃料的燃烧特点
根据液体燃料蒸发与汽化的特点，可将其燃烧形式分为
液面燃烧灯芯燃烧蒸发燃烧（如液化石油气灶具）雾化燃烧

工程燃烧学工程燃烧学5

2）氢：
可燃元素，是燃料中仅次于碳的可燃成分，煤中氢元素的含量一般为2%~10% 煤化程度越深的煤，其氢的含量就越少发热量大，1kg氢完全燃烧后可放出120370kJ的热量氢极易着火及燃烧，含氢量多的煤着火及燃尽都较容易
一、燃料的元素分析
3）氧：
不可燃的元素，以化合物状态存在氧含量多，将减少燃料中可燃成分的含量，对燃料的燃烧不利碳化程度越深的煤，其氧的含量就越少，如无烟煤中氧的含量仅为1%~2%，煤化程度
高位发热量
单位质量的燃料完全燃烧时放出的全部热量，包含烟气中水蒸气凝结时放出的热量
低位发热量
单位质量的燃料完全燃烧时放出的全部热量中扣除水蒸气的汽化潜热后所得的发热量
硫及硫酸盐硫。前两种硫均能燃烧释放出热量，合称为可燃硫，硫酸盐硫不能燃烧，计入灰分在煤中的含量很低，一般只有0.5%~4%，南方一些煤种有时可达10%。对含硫量高的煤，在设计及运行时要采取脱硫措施，以减轻其不利影响。
燃料的元素分析方法如煤的元素分析按照GB/T 31391-2015进行，其他燃料可参考执行。科学研究中可
一、燃料的元素分析
燃料的元素主要由C、H、O、N、S组成。
C
S
H
固/液
N
O
CO
…
H2
气
CO2
O2
CH4
一、燃料的元素分析
1）碳：
可燃元素，是燃料的主要成分，一般占燃料质量份额的15%~90%，煤中占20%~70% 煤化程度越深的煤，其固定碳的含量越多碳的发热量大，1kg碳完全燃烧时可放出32866kJ的热量纯碳的着火与燃烧很困难，煤中碳的含量越多，发热量就越大，但着火与稳定燃烧就越困难
采用专门仪器进行分析测试。

(完整)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。

燃烧学第五章 ppt课件

五、着火延滞期
• 实际的燃烧设备，不仅要求燃料能稳定地燃烧，而且要求预混气体能及时地着火，因此了解பைடு நூலகம்燃混合物的着火延滞期具有实际意义
•
着温v火度12T延ck所滞0 e经期xp历就的R是ET时c可C间燃0n 混合物从结气初论压始：力愠着和度火自T0延燃上迟温升期度到随的着混升火合高
i C0Ccv
32
几种可燃气体的着火范围
名称
着火温度℃
可燃物着火
着火范围相应
的浓度范围
的过量空气系数
低限 % 高限 % 高限 % 低限 %
氢 (H2)
571
一氧化碳 (CO)
609
4.0
74.2
12.4
73.8
2.94
0.184
甲烷 (CH4)
632
乙烷 (C2H6)
472
4.6
14.6
2.17
0.61
2.9
14
2
一、着火的概念
1、着火的方式与机理
–自然界中燃料的着火方式
自燃着火
（自燃）
把一定体积的混合气预热到某一温度，在该温度下，混合气的反应速率即自动加速，急剧增大直到着火。—— 整体加热。
强迫着火
（点燃或点火）
可燃混合气内的某一处用点火热源点着相邻一层混合气，尔后燃烧波自动的传播到混合气的其余部分。 ——局部加热。
Q
1
dC d
C p
dT d
Q
1
dC d
C p
dT d
Q 1 dC C p dT
dT Q 1 dC C p
2020/9/6
哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院
10

第五篇燃烧温度

– 忽略热分解所引起Vn•c产的变化 – 分解热Q分可按分解度的近似值计算 – 燃烧产物的比热按近似比热计算 – 前两项确定比热和分解度时所依据的温度，可以按经验估计
影响理论燃烧温度的因素
• 燃料种类和发热量
– 理论燃烧温度不仅与燃料发热量有关，还与燃烧产物有关
– 本质地讲，燃烧温度主要取决于单位体积燃烧产物的热含量
热温度”
t热＝
Q低 V0 • c产
• 燃料理论发热温度是从燃烧温度的角度评价燃料性质的一个指标
• 燃料理论发热温度和理论燃烧温度是可以根据燃料性质和燃烧条件计算的
燃料理论发热温度的计算
• 燃料理论发热温度
t产＝VCO2 • cCO2 VH2O • cH2O VN2 • cN2
• 燃烧过程中热平衡关系包括热量的收入和支出两个方面
– 热量的收入包括：燃料的化学热Q低、空气带入的物理热 Q空、燃料带入的物理热Q燃
– 热量的支出包括：燃烧产物含有的物理热Q产、燃烧产物传给周围环境的热量Q传、不完全燃烧热损失Q不、某些燃烧产物高温下分解所消耗的热量Q分
• 当热量收入与支出相等时，燃烧产物达到一个相对稳定的燃烧温度，由此得到燃烧产物的温度
第五章
燃烧温度
序论
• 工业炉在高温条件下工作的重要条件－炉内温度的高低，而决定炉内温度高低的重要因素就是燃烧温度
• 燃烧温度
– 燃料燃烧时燃烧产物达到的温度——燃烧温度。
• 影响燃烧温度的因素
– 燃料种类、燃料成分、燃烧条件、传热条件
• 分析燃烧过程的热量平衡，可以找出估计燃烧温度的方法和提高燃烧温度的措施。
• 理论燃烧温度是燃料燃烧过程的一个重要指标，它表明某种成分的燃料在某一燃烧条件下所能达到的最高温度，对燃料和燃烧条件的选择、温度制度和炉温水平的估计及热交换计算都具有实际意义