《工程燃烧学》试卷B答案及评分标准

《工程燃烧学》试卷B 卷参考答案及评分标准

一、 选择题（22小题共44分）

评分标准：每小题2分，答对得分，答错不得分

二、 简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1、答：W ：在110°C 加热前后测量煤样质量，减少量即为水分量。除以煤初始质量即得水分百分含量 …2分 V ：在850°C 干馏前后测量干燥煤样质量，减少量即为挥发分质量。除以煤初始质量即得挥发分百分含量 …2分 F ：测量燃烧前后焦块质量，减少量即为固定碳质量，除以煤初始质量即得固定碳百分含量 …1分 A ：燃烧后剩下的即为灰分，测量其质量，除以煤初始质量即得灰分的百分含量。…2分

2、答：1）辛烷值是衡量汽油在汽缸内抗爆震燃烧能力的一种数字指标，其值高表示抗爆性好。 …2分 2）不对。 …1分 90＃汽油指该汽油的抗爆震性能与含异辛烷体积百分数为90％的标准燃料相同。该标准燃料由异辛烷和正庚烷混合而成 ………2分

3、定义：射流在离开喷嘴前先强迫流体作旋转运动，它从喷嘴喷出后便会边旋转边向前运动，这就是旋转射流，简称旋流。 ………2分 用旋流数S 来表示旋流强度。 ………3分

4、答：碳是固体，它的燃烧是固体和气体之间进行的异相化学反应，包括扩散、吸附和化学反应，进行五个连续的步骤： （1）氧气扩散到碳表面；（2）扩散到固体表面的气体（或氧气）须被碳表面所吸附；（3）吸附的气体和碳表面进行化学反应，形成吸附后的生成物；（4）吸附后的生成物从碳表面上解吸；（5）解吸后的气体生成物扩散离开碳表面。 ………3分

影响因素：碳的燃烧反应速度主要取决于反应温度和焦炭的活性；而碳粒的大小、表面特性以及与气流的相对运动等决定了扩散吸附等物理过程的快慢。 ………2分 三、 计算题（2小题共16分）

评分标准：每小题8分，按正确的计算步骤给分 1、解：（1）理论空气需要量 ………..1分

2

0,301115( 6.85756.1)2210020.940.210.21

O L L m ⨯⨯+⨯+⨯==

=x G s G R

Φ

=⋅

（2）燃烧产物量 ………..3分

（3）百分组成 ………..2分

（4）燃烧产物密度

………..2分 2、解：计算出燃烧产物中各气体成分的量

V CO2＝0.84×22.4/12＝1.568（m 3）

V H2O ＝0.06×22.4/2＋0.03×22.4/18＝0.709（m 3）

V N2＝（0.84×22.4/12＋0.06×22.4/4）×0.79/0.21＝7.163 （m 3）…………..3分

假定发热温度为1500 o C ，查得比热 c CO2＝2.3636 c H2O ＝1.8389 c N2＝1.4470 ….……（可以是其他的假定温度）….1分 计算

)

(2.19514470

.1163.78389.1709.03636.2568.130000

O H O H N N CO CO 02

2

2

2

2

2

C c V c V c V Q c V Q t o =⨯+⨯+⨯=

⋅⋅⋅=

⋅=

’’

‘‘‘‘＋＋低

产低热….1分

再假定发热温度为1900 o C ，查得比热 c CO2＝2.4393 c H2O ＝1.9252 c N2＝1.4780 ….……………………………………..….1分 计算

-=⨯+++⨯⨯=223CO V 5(6.8 2.322.52 3.7)10 1.95(m )-=⨯++⨯+⨯⨯=223H O V 5(573222.52 3.7)10 5.62(m )-=⨯⨯+⨯⨯=223N V 5 4.710 1.20.7920.9420.09(m )=-⨯⨯=23

O V (1.21)0.2120.940.88(m )n =+++2222CO H O N O V V V V V =+++=3

1.95 5.6220.090.8828.54(m )

'=⨯=2 1.95

CO 100% 6.83%28.54

=⨯=2 5.62H O'100%19.69%28.54'=⨯=220.09N 100%70.39%

28.54

'=⨯=20.88O 100% 3.08%28.54

)

(5.1901

4780

.1163.79252.1709.04393.2568.130000

O H O H N N

CO CO

02

2

2

2

2

2

C c V c V c V Q c V Q t o =⨯+⨯+⨯=

⋅⋅⋅=

⋅=

’’

‘‘‘‘＋＋低

产低热….2分

计算得的发热温度与假定温度相吻合，因此这就是实际发热温度。 四、 论述题（2题共20分）

评分标准：第1题12分，第2题8分。按答对的要点和展开的论述给分

1.（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。出发点：即自热体系着火成功与否取决于其放热因素和散热因素的相互关系。 3’ （2）使不自燃的体系着火：

1.提高器壁温度 2’

2.减少对流换热系数或减少表面积 2’

3.增大体系压力或提高反应物浓度 ，降低活化能 2’

（1） （2） （3）

（2）采取不同方法时，自燃点不同。T 1>T 3>T 2。……………………..论述1’，作图2’。

2.答：（1）燃料和氧化剂性质及其混合比例。可燃混合气的热扩散率越大，密度越小，比热容越小，其火焰传播速度就越大；燃气的发热量越大，燃烧温度越高，其火焰传播速度越大；可燃混合气的化学反应速度越大，火焰传播速度就越大。………1分 （2）富氧程度越高，火焰传播速度就越大；………1分