第二章 火灾燃烧基础2012-2-14

燃烧学第二章作业

燃烧学第二章作业

旋流燃烧器混合特性实验方案设计 班级： 学号： 姓名：

如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组成，中心管通燃料气，外层管道通助燃空气（带有旋流），当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内烟气。为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化）。

一：实验目的 为掌握燃烧器的燃烧特性， 需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化） 。 二：实验原理 由于本实验只需要求得混合后气体的成分比例，不要求混合后气体的浓度。因此，只需要根据热流密度守恒即可求得混合后气体成分的比例，而不需要以温度场模拟浓度场。 对于两股射流与高温烟气的混合问题，燃料气温度为T1，空气温度为T2，高温烟气温度为T3。对于炉膛空间中的任一点，假设其温度为Txy ，该点物质中来自燃料气的成分的质量分数为m1，来自空气的成分的质量分数为m2，来自高温烟气的成分的质量分数为m3。根据热流密度守恒，有： ???=++=++xy p p p p T c T m c T m c T m c m m m 3 33,222,111,3211 若假设三种气流p p p p c c c c ===3,2,1,，则上式可以简化为： ???=++=++xy T T m T m T m m m m 3322113211 式中xy T T T T 、、、321为待测量，321m m m 、、为待求值。 由于未知数有3个而方程只有两个，故方程不封闭无法求解。故，实验中须改变321T T T 、、，测出两次不同温度下的xy T ，与上述两个方程组成封闭方程组如下： ??? ????=++=++=++''33'22'113322113211xy xy T T m T m T m T T m T m T m m m m 式中： 1m ——混合气体中来自燃料气的成分的质量分数； 2m ——混合气体中来自空气的成分的质量分数； 3m ——混合气体中来自高温烟气的成分的质量分数；

燃烧理论基础复习题

《燃烧理论基础》复习题 第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学问题 1、我国目前能源与环境的现状怎样？ 2、什么叫燃烧？ 3、从正负两方面论述研究燃烧的意义。 4、不同的学科研究燃烧学各有设么侧重点？ 5、简述能量转化与守恒关系。 6、标准生成焓、生成焓的定义？ 7、反应焓的定义及计算方法？ 8、燃烧焓的定义？ 9、用图示的方法（△H-T）表达放热反应与吸热反应。 10、燃烧焓与燃烧能近似相等的原因？ 11、燃料热值与燃烧焓的关系？ 12、高热值和低热值的区别和转换方法怎样？ 13、液体以及气体燃料热值的测试方法如何？ 14、反应焓和温度的关系？ 15、什么叫化学平衡？ 16、平衡常数的三种表达方式和相互间的关系怎样？ 17、反应速度、生成速度或消耗速度的表达式？ 18、反应度的概念及计算方法？ 19、Gibbs函数的定义？ 20、自由焓与温度变化的关系？ 21、自由焓与压力变化的关系？ 22、孤立系统与非孤立系统的反应平衡关系各自通过什么来判断？ 23、过量空气系数（φat）与当量比(φ)的概念？ 24、浓度以及化学计量浓度的概念？ 25、化学反应中达到平衡状态时的反应度及各组分的摩尔比的计算方法怎样？ 26、氧化反应中，燃烧空气量与燃烧产物的计算方法怎样？ 27、绝热火焰温度的计算方法（反应度为1、反应度小于1、考虑高温热分解三种）怎样？ 28、净反应速度的定义？ 29、化学反应过程中浓度岁时间的变化关系怎样？ 30、反应级数的定义（反应物浓度的指数和）与确定？一般烃类的燃烧反应级数为多少？ 31、Arrhenius定律的内容是什么？（它考察了比反应速度与温度的关系） 32、为什么说Arrhenius定律的结论与分子碰撞理论对化学反应速度的解释是一致的？ 33、热爆理论的局限性体现在什么地方？ 34、什么叫链反应？它是怎样分类的？ 35、链反应一般可以分为几个阶段？ 36、以氢气与溴反应生成溴化氢微粒推导该反应的反应级数。 37、分支链反应为什么能极大地增加化学反应的速度？ 38、图解燃烧半岛现象。 39、常见的有机类燃料及其衍生物有哪几种？ 40、图解碳氢化合物燃烧过程中出现的现象。

第二章燃烧基础知识

1. 凡是能与或起反应的物质，均称为可燃物。 (A)空气中的氧 (B)其他氧化剂 (C)燃烧 (D)物理 2.可燃物质在空气中与_接触，达到某一温度时，开始产生的燃烧，并在火源移去后仍能持续并不断扩大的燃烧现象，称为_。 (A)火源 (B)有火焰 (C)着火 (D)轰燃 3.热传播是影响火灾发展的决定性因素，热传播的途径主要有_。 (A)热传导 (B)热辐射 (C)热对流 (D)热分解 4. 燃烧的三个必要条件是_。 (A)可燃物 (B相互作用 (C)助燃物 (D)引火源 5. 燃烧的三个特征为_。 (A)物理反应 (B)放热 (C)发光 (D)化学反应 6.燃烧的充分条件有 (A)一定的点火能量 (B一定的氧气含量 (C)一定的可燃物浓度 (D)相互作用

7.燃烧按其发生瞬间的特点不同，可以分为 (A)爆炸 (B)着火 (C)闪燃 (D)自燃 8.固体物质由于其分子结构的复杂性、物理性质的不用，其燃烧方式主要有_。 (A)表面燃烧 (B)分解燃烧 (C)蒸发燃烧 (D)阴燃 9. 液体物质的燃烧方式有_。 (A)动力燃烧 (B)沸溢燃烧 (C)蒸发燃烧 (D)喷溅燃烧 10.气体物质燃烧过程的控制因素不同，燃烧方式有 (A)蒸发燃烧 (B分解燃烧 (C)预混燃烧 (D)扩散燃烧 11. 燃烧产物指 (A)气体 (B热量 (C)烟雾 (D)火焰 12.下列哪些灭火方式采用的是冷却法的原理 (A)封闭着火空间

(B)用直流水喷射着火物 (C)往看火物上直接喷射干粉 (D)不间断地向着火物附近的未燃烧物喷水降 13. 灭火的基本原理和措施有_。 (A)冷却法 (B)室息法 (C)隔离法 (D)抑制法 14. 固体物质的燃烧方式主要包括: (A)表面燃烧 (B)阴燃 (C)分解燃烧 (D蒸发燃烧 15. 灭火的基本措施包括 (A)冷却法 (B室息法 (C)隔离法 (D)抑制法 16.燃烧过程的发生和发展都必须具备三个必要条件 (A)可燃物 (B)助燃物 (C)燃烧产物 (D)引火源 17. 燃烧应具备_等三个特征。 (A)化学反应 (B)放热 (C)发光 (a)吸热 18. 以下哪些爆炸属于化学爆炸类型:

燃烧学 第1章 作业

一、已知木材的质量百分数组分为：C－40％，H－10％，O－41％，N－2％，W－6％，A－1％ 1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1）。 2. 木材的高、低热值 3. α=1.5时，完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时，燃烧温度 二、某焦炉煤气的体积百分数组成为：CO－3.8％，H2－58％，CH4－24.5％，C2H4－3.7％，CO2－2.3％，N2－4.7％，H2O－2％,O2—1% 1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1） 2. 1m3煤气的高、低热值 3. α=1.5时，1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO 0.01m3，H2 0.12m3，CH40.06m3. 求烟气的总体积。 一、已知木材的质量百分数组分为：C－40％，H－10％，O－41％，N－2％，W－6％，A－1％ 1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1）。 2. 木材的高、低热值 3. α=1.5时，完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时，燃烧温度 二、某焦炉煤气的体积百分数组成为：CO－3.8％，H2－58％，CH4－24.5％，C2H4－3.7％，CO2－2.3％，N2－4.7％，H2O－2％,O2—1% 1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1） 2. 1m3煤气的高、低热值 3. α=1.5时，1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO 0.01m3，H2 0.12m3，CH40.06m3. 求烟气的总体积。 一、已知木材的质量百分数组分为：C－40％，H－10％，O－41％，N－2％，W－6％，A－1％ 1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1）。 2. 木材的高、低热值 3. α=1.5时，完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时，燃烧温度 二、某焦炉煤气的体积百分数组成为：CO－3.8％，H2－58％，CH4－24.5％，C2H4－3.7％，CO2－2.3％，N2－4.7％，H2O－2％,O2—1% 1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积（α=1） 2. 1m3煤气的高、低热值 3. α=1.5时，1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量，烟气的组成和体积 4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO 0.01m3，H2 0.12m3，CH40.06m3. 求烟气的总体积。

第二章 课程的基本理论

第二章课程的基本理论 第一节课程的概念 一、课程的词源学分析 （一）中国课程的词源 唐朝孔颖达在《五经正义》里为《诗经·小雅·巧言》中“奕奕寝庙，君子作之”一句注疏：“维护课程，必君子监之，乃依法制。” 宋朝朱熹在《朱子全书·论学》中频频提及“课程”，如：“宽着期限，紧着课程”“小立课程，大作功夫”等。 中国古代课程大多指“学程”，即学业及其进程。 （二）西方课程的词源 英国斯宾塞在1859年发表的一篇著名文章《什么知识最有价值》中最早提出“curriculum”(课程)一词，意指“教学内容的系统组织”。 Curriculum是从拉丁语currere派生而来的，意为跑道，奔跑。 二、几种经典的课程定义 1.课程即教学科目 持这种观点的人认为，课程是指“实现各级各类学校培养目标而规定的全部教学科目及这些科目在教学计划中的地位和开设的总称”。 《中国大百科全书》：“课程有广义、狭义两种。广义指所有学科（教学科目）的总和。或指学生在教师指导下各种活动的总和。狭义指一门学科。” 王道俊、王汉澜：“课程有广义和狭义之分，广义指为了实现学校培养目标而规定的所有学科（即教学科目）的总和，或指学生在教师指导下各种活动的总和。狭义指一门学科”。 2.课程即学习经验 这种课程定义把课程视为学生在教师指导下所获得的经验或体验，以及学生自发获得的经验或体验。 卡斯威尔和坎倍尔：“课程是儿童在教师指导下获得的所有经验。” 靳玉乐：课程是"学生通过学校教育环境获得的旨在促进其身心发展的教育性经验"。 3.课程即社会文化的再生产 这种定义认为社会文化中的课程应该是社会文化的反映。学校教育的职责是再生产对下一代有用的知识、技能。这种定义的基本假设是：个体是社会的产物、教育就是要使个体社会化。课程应该反映社会需要，以便使学生能够适应社会。这种课程的实质在于使学生顺应现存的社会结构，强调把课程的重点从教材、学生转向社会。鲍尔斯、金蒂斯：《资本主义美国的教育》、《美国:经济生活与教育改革》 布迪厄的《教育、社会和文化的再生产》 4.课程即社会改造 这种课程定义是一种激进的定义。按照这种定义，课程不是要使学生适应或顺从社会文化，而是要帮助学生摆脱现存社会制度的束缚。提出“学校要敢于建立一种新的社会秩序”的口号。按这种定义，课程的重点应该放在当代社会的问题、社会的主要弊端、学生应关心、参与社会活动，形成从事社会规划和社会行动的能力。 弗雷尔：批评资本主义的学校课程已经成了一种维护社会现状的工具，使人民大众甘心处于从属地位，或认为自己无能。他主张课程应该使学生摆脱盲目依从的状态，

燃烧学复习题

燃烧学复习题 第二章 1.简述比热容和物质原子个数之间的关系，并解释形成这一关系的原因。P14 一般而言，物质原子个数越多，比热容越大。分子内能由三个部分组成：平动、振动和转动。单原子分子只有平动动能，双原子分子中，能量储存于振动的化学键和基于两个正交轴的转动动能中，也有平动动能，双原子分子的比热容大于单原子分子的比热容，三原子分子比热容更大，一般而言，分子结构越复杂，摩尔热容越大。比热容Cv和Cp通常都是温度的函数。分子结构越复杂，其摩尔热容越大。机理分子内能由三部分组成，平动，振动，转动。根据量子理论，振动和转动的能量储存模式随温度的增加而变得活跃。 2.什么是生成焓？绝对焓、生成焓和显焓之间的关系。P23 标准状态下元素的化学键断裂并形成新的键而产生所需要的化合物时的净焓变化值.。绝对焓定义为生成焓和显焓之和。 3.什么情况下物质的生成焓为0？P23 在标准参考状态（T=298K，P=1atm）下所有稳定的元素在其最自然的状态时的生成焓设定为零。 4.什么是反应焓？和热值之间的关系？P27 完全反应条件下，在某一特定状态下产物的焓与反应物的焓的差叫作反应焓。热值与反应焓数值相等，但符号相反。 5.低位热值和高位热值有何区别？燃料和燃烧产物在什么状态下的放热量最 大？P27 高位热值（HHV）是假设所有产物都凝结成液体水时的燃烧热。这一情形下释放出最大的热量。低位热值（LHV）是指没有水凝结成液体的情况下的燃烧热。 6.当量比的定义？不同的当量比对于什么燃烧工况？P20

7. *化学当量空燃比和实际空燃比有何区别？ 理论上每千克燃料完全燃烧时需要空气的质量，这种空气和燃料的比例称为化学当量比。为了完全燃料，实际送入的空气量要大于理论空气量， 8. *绝热燃烧温度的定义？有哪些因素导致实际燃烧温度总是低于绝热燃烧温度？ 绝热燃烧温度，亦称“绝热火焰温度”，是燃料在绝热条件下实现完全燃烧时，燃烧产物所能达到的温度。包括定压绝热燃烧温度和定容绝对燃烧温度。在高温度燃烧中，燃烧产物不是简单的理想产物的混合物；主要成分离解产生次要成分。 因为实际燃烧时散热是不可避免的，为了完全燃烧，实际送入的空气量要大于理论空气量，以及火焰在高温时，部分燃烧产 物C02和H20分解成CO 、H2和02时要吸热。所以，实际燃烧 温度总是低于理论燃烧温度。 9. 定质量孤立系统中，燃烧化学平衡组分如何确定？P33 （热力学）第一定律，第二定律，状态方程 10. *在使用吉布斯函数来确定燃烧化学平衡组分时，有哪些限定条件？P33 给定温度、压力和化学当量比的条件下计算混合物的组成。G=H-TS 11. 如何用分压力计算平衡常数K p ？P35 12. 平衡常数K p 和0T G 的关系，及其对化学平衡的影响？P35

燃烧理论基础考试重点

1;描述燃烧物理现象的方程有哪些？ 质量守恒方程，动量守恒方程，能量守恒方程，组分守恒方程。 2：研究基础有哪些基本定律和现象？ 牛顿粘性定律，傅里叶导热定律，费克扩散定律，斯蒂芬流问题。 例子：喷灯、家用煤气、气焊枪。温度场，浓度场，速度场。 3：牛顿粘性定律表明：粘性是动量交换的必要条件。由速度梯度变为动量梯度 傅里叶导热定律表明：热扩散是能量交换的必要条件。由温度梯度变为焓的梯度费克扩散定律表明：传质（扩散）是组分扩散的必要条件。由密度梯度变为质量分数的梯度。 4：Stefen流产生的物理条件、化学条件：斯蒂芬流产生的条件是在相分界外既有扩散现象存在，又有物理和（或）化学过程存在，这两个条件是缺一不可的。 第四章着火 1：着火过程由什么因素控制的？ 着火与混合气的压力、温度、浓度、壁面的散热率、（点火能量）气流运动有关。2：燃烧速度的决定因素有哪些？举例说明哪些燃烧现象受物理过程控制，哪些受化学过程控制？ 由扩散、流动、传热及其他物理过程决定燃烧过程速度的燃烧为扩散控制燃烧，物理因素起主要的控制作用。例如油滴、喷雾燃烧，未作预混合的气体射流燃烧，蜡烛、碳球的燃烧等均属此类。汽油机、煤气机、喷灯等预混合气有火焰传播的燃烧则同时受化学动力学及扩散的控制。 3：燃烧反应过程中浓度与温度的关系 燃烧反应速度主要与反应气体混合剂的温度及初始反应物、中间产物、最终产物的浓度有关。反应速度与温度的关系常用Arrhenius指数项或简单的指数Tm的关系式表示。 4：简单反应或热反应：反应速度只受初始反应物浓度影响的反应复杂反应或自催化反应：反应速度受中间产物或最终产物浓度影响的反应 5：热着火需要满足的条件是什么？ 可燃混合剂在某一条件下由外界加热，如火花塞、热容器壁、压缩等，到达某一特定温度时，反应物在此温度下的放热速度大于散热损失的速度。 6化学链着火需要满足的条件是什么？ 若燃烧反应有中间载链基的分枝链反应时，则甚至在等温条件下也能着火。如产生载链基的速度超过其消亡的速度则反应逐渐加速并导致着火。而链反应自身的引发则需要一外来的热能或光能源。一旦此链已经引发，在上述的载链基产生速度得以满足时，则移去外能源后也能发生着火。 7：自发着火举例：柴油机着火燃烧、油溅泼到赤热的表面上的着火燃烧、汽油机中的爆震等。 强制着火举例：汽油机点火燃烧 8：Semonov自燃理论的基础是什么？ 在热爆炸理论 9：自燃必要条件有两个判据，他们的表达式怎样？

《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 f 13、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。 18、可燃极限：在一定的温度或压力条件下，并不是所有混合气成分都能够着火，而是存在着一定的浓度范围，超过这个范围，混合气就不可能着火 19、蒸发常数k 20、淬熄距离d q：当管径或容器尺寸小到某个临界值时，由于火焰单位容积的散热量太大，生热量不足，火焰便不能传播。这个临界管径叫淬熄距离d q 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.试说明温度与压力对化学平衡的影响？ a.压力升高，平衡态朝体积减小方向进行 b. 温度升高，平衡态朝吸热方向进行 3、什么是离解？试说明离解对火焰温度的影响？ 离解是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 影响：离解是吸热反应，温度越高，压力越低，离解程度越大，吸热也越多。这是由于燃烧反应而放出的的热量将重新又吸回分子中去。燃烧产物离解使燃烧不完全，放热量减少，从而使燃烧温度降低 4、试说明反应级数、质量作用定律、反应分子数间的关系

燃烧基础知识试题

理论知识题 理论知识考试是职业技能鉴定两大鉴定考核方式之一。为了便于理论知识考试采用标准化考试方式，目前采用两种客观题型，即判断题和选择题。判断题的题干一般采用陈述句，标准答案用“×”、“√”表示，评分标准为每题0.5分；选择题，一般采用“四选一”题型，即一道试题有四个备选答案，其中只有一个是正确答案。其他三个选项中，至少有一个选项对正确选项有强烈的干扰性，评分标准为每题0.5分。以下是要求初级建(构)筑物消防员独立完成的作业题。 第二章燃烧基础知识 一、判断题 1、燃烧是可燃物及氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和(或) 发烟的现象。 ( ) 2．具备了燃烧必要条件，并不意味着必定会发生燃烧。( ) 3、燃烧只能在空气(氧) 存在时才能发生，在其他氧化剂中不能发生。( ) 4、闪点是评定液体火灾危险性的主要依据。物质的闪点越高，火灾危险性就越大；反之，则越小。( ) 5、物质燃烧或热解后产生的气体、固体和烟雾称为燃烧产物。燃烧产物有完全燃烧产物和不完全燃烧产物两类。( ) 6、烟气是物质燃烧和热解的产物。火灾过程所产生的气体，剩余空气和悬浮在大气中可见的固体或液体微粒的总和称为烟气。 ( ) 7、火焰的颜色及燃烧温度有关，燃烧温度越低，火焰就越接近蓝白色。( ) 8、燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必要条件：可燃物、助燃物和引火源。( ) 9、物质燃烧是氧化反应，而氧化反应不一定是燃烧，能被氧化的物质都是能够燃烧的物质。( ) 10、燃烧的发生和持续，必须具备必要和充分条件，只要消除燃烧条件中的任何一条，燃烧就不会发生或不能持续，这就是防火及灭火的基本原理。( ) 11、凡是能及空气中的氧起燃烧反应的物质，均称为可燃物。( ) 12、凡及可燃物质相结合能导致燃烧的物质称为助燃物。( ) 13、凡使物质开始燃烧的热源，统称为引火源。( ) 14、可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为液体蒸发速度较慢，所蒸发出来的蒸气仅能维持短时间的燃烧，而来不及提供足够的蒸气补充维持稳定的燃烧，故闪燃一下就熄灭了。( )

燃烧学第二章作业

旋流燃烧器混合特性实验方案设计 班级： 学号： 姓名：

如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组成，中心管通燃料气，外层管道通助燃空气（带有旋流），当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内烟气。为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化）。

一：实验目的 为掌握燃烧器的燃烧特性， 需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化） 。 二：实验原理 由于本实验只需要求得混合后气体的成分比例，不要求混合后气体的浓度。因此，只需要根据热流密度守恒即可求得混合后气体成分的比例，而不需要以温度场模拟浓度场。 对于两股射流与高温烟气的混合问题，燃料气温度为T1，空气温度为T2，高温烟气温度为T3。对于炉膛空间中的任一点，假设其温度为Txy ，该点物质中来自燃料气的成分的质量分数为m1，来自空气的成分的质量分数为m2，来自高温烟气的成分的质量分数为m3。根据热流密度守恒，有： ???=++=++xy p p p p T c T m c T m c T m c m m m 3 33,222,111,3211 若假设三种气流p p p p c c c c ===3,2,1,，则上式可以简化为： ???=++=++xy T T m T m T m m m m 33221 13211 式中xy T T T T 、、、321为待测量，321m m m 、、为待求值。 由于未知数有3个而方程只有两个，故方程不封闭无法求解。故，实验中须改变321T T T 、、，测出两次不同温度下的xy T ，与上述两个方程组成封闭方程组如下： ??? ????=++=++=++''33'22'113322113211xy xy T T m T m T m T T m T m T m m m m 式中： 1m ——混合气体中来自燃料气的成分的质量分数； 2m ——混合气体中来自空气的成分的质量分数； 3m ——混合气体中来自高温烟气的成分的质量分数； 1T ——第一次输入的燃料气的温度；

燃烧学基础-概念与应用

燃烧学基础 —概念与应用 Stefen R. Turns 重庆大学2009/4/13

1引言 学习燃烧学的目的 自人类赖以生存的地球存在以来，就有了燃烧现象及其对燃烧的控制。燃烧是能源利用的一种主要形式，现阶段，人类使用的能源的85％来源于燃烧[1,2]，见表1.1。在我们的日常生活中，燃烧具有重要的意义，如冬季供热就是直接来源于锅炉等的燃烧，或者通过燃烧化石燃料发电来进行间接供热，实际上，电能的供给也主要是依靠燃烧。上世纪90年代，美国约32％的电能供给是通过核电站或者水力发电来完成的，但仍然有一半以上的用电需量需要通过燃煤发电来供给。交通运输几乎完全依赖于燃烧，如航空和地面运输设备的动力就主要依赖于石油产品的燃烧。工业过程严重地依赖于燃烧，如钢铁和金属冶炼业中原材料的准备、热处理等工艺中都涉及到燃烧现象。其他工业燃烧装置包括锅炉、精炼和化工流体加热器、玻璃融化、固体干燥等。水泥行业也大量使用燃烧所释放的热能。 表1.1 1996年美国的能源消耗 我们可以看到，燃烧对人类的生产生活具有非常重要的意义。另一方面，燃烧过程还广泛于环境保护，如废弃物焚烧，发动机废弃物（主要成分为已燃的碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫和三氧化硫，以及各种形式的颗粒物等）的排放控制等；同时，燃烧失去控制后，可能引起火灾爆炸灾害，造成人员的伤亡和财产损失。因此，燃烧对于人类社会的生产生活非常重要。 燃烧的定义 简单地说，燃烧就是快速的发光发热的化学反应。该定义强调了化学反应对于燃烧现象的本质重要性，同时也强调了燃烧过程对于将化学键内存储的能量转化为热能并以不同的方式供人类应用的重要性。

第二章燃烧基础知识

第二章燃烧基础知识 一、判断题 1、燃烧时可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光与(或)发烟的现象。( ) 2、具备了燃烧必要条件,并不意味着必定会发生燃烧。( ) 3、燃烧只能在空气(氧)存在时才能发生,在其她氧化剂中不能发生。( ) 4、闪点就是评定液体火灾危险性的主要依据。物质的闪点越高,火灾危险性越大;反之则越小。( ) 5、物质燃烧或热解后产生的气体、固体与烟雾称为燃烧产物。燃烧产物有完全燃烧产物与不完全燃烧产物两类。( ) 6、烟气就是物质燃烧与热解的产物。火灾过程中所产生的气体,剩余空气与悬浮在大气中可见的固体或液体微粒的总与称为烟气。( ) 7、火焰的颜色与燃烧温度有关,燃烧温度越低,火焰月解禁蓝白色。( ) 8、燃烧过程的发生与发展都必须具备以下三个必备条件:可燃物、助燃物、与引火源。( ) 9、物质燃烧时氧化反应,二氧化反应不一定就是燃烧,能被氧化的物质都就是能够燃烧的物质。( ) 10、燃烧的发生与持续,必须具备必要与充分条件,只要消除燃烧条件中的任何一条,燃烧就不会发生或不能持续,这就就是防火与灭火的基本原理。( ) 11、凡就是能与空气中的氧起燃烧反应的物质,均称为可燃物。( ) 12、凡与可燃物质相结合能导致燃烧的物质称为助燃物。( ) 13、凡使物质开始燃烧的热源,统称为引火源。( ) 14、可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象,就是因为液体蒸发速度较慢,所蒸发出来的蒸汽仅能维持短时间的燃烧,而来不及提供足够的蒸汽补充维持稳定的燃烧,故闪燃以下就熄灭了。( ) 15、闪点就是评定液体火灾危险性大小的重要参数。闪电越高,火灾危险性就越大;反之,则越小。( ) 16、火灾的发生发展,始终伴随着热传播过程。热传播就是影响火灾发展的决定性因素。( ) 17、可燃物质在空气中与火源接触,达到某一温度时,开始产生有火焰的燃烧的现象,称为着火。( )

《消防燃烧学》讲义(DOC)

第一部分绪论 第一节前言 一、《消防燃烧学》课程的形成与发展背景 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、发光和（或）发烟的现象，在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，就是火灾，它是最常见的灾害之一。消防燃烧学是研究火灾的发生、发展和熄灭的基本规律，以及防火、防爆和灭火的一般原理的科学。 现在在世界范围内，不仅火灾发生的频率增加，而且火灾向着多样化、复杂化的方向发展，由其引起的直接损失及其防治费用均呈上升趋势。仅在我国，每年发生火灾十几万起，有6 千人死于火灾，直接经济损失高达50 亿以上。因此，预防和控制火灾对保障人民生命财产的安全具有极其重要的意义。 为了预防和控制火灾，不仅要增加监测和扑救的人力和装备，更要研究火灾燃烧发生、发展和熄灭的基本规律及防火、防爆和灭火的一般原理，把火灾防治建立在对火灾燃烧过程科学认识的基础上，为火灾的预防与控制提供理论指导和基础数据，以不断适应当今消防科技发展进程中火灾认识科学化和火灾预防与控制工程化这一深刻变革，顺应新形势下消防工作对高素质、专家型人才培养的要求。所有这些，为《消防燃烧学》课程的形成与发展提供了深厚的现实背景。 二、《消防燃烧学》课程的主要内容 1、物理、化学基础——包括燃烧反应速度、热量传递和物质传递理论以及燃烧有关参数的计算等内容。 2、着火、灭火理论——包括可燃物着火方式、热着火理论、链锁反应理论、着火和灭火条件、着火感应期、最小引燃能以及火焰传播等内容。 3、可燃物质燃烧特点——包括可燃气体爆炸条件、爆轰理论、有关参量计算及其预防措施；可燃液体闪燃规律、石油及其产品着火后的沸溢和喷溅问题；可燃固体的燃烧模式、阻燃机理、粉尘和火炸药爆炸问题。 4、室内火灾燃烧特征——包括室内火灾燃烧的主要特点、发展阶段、轰燃的本质与特点、烟气的流动特征、室内火灾过程的计算机模拟、火灾模化相似理论等。

燃烧学课后复习题1

第三章燃烧化学动力学基础 1、什么叫燃烧？ 2、什么是简单反应（也称基元反应），什么是复杂反应（也称总包反应）？ 3、什么是浓度？有哪些表达方法？ 4、什么是化学反应速度？表达方法？ 5、质量作用定量的内容？试用质量作用定理讨论浓度对化学反应速度的影响。 6、什么是反应级数？对于基元反应和总包反应，反应级数如何确定？ 7、常用的固体、液体、气体燃料的反应级数的范围是多少？ 8、反应级数n=1，n=2时反应速度常数的单位？ 9、试用阿累尼乌斯定律说明温度对化学反应速度的影响？ 10、什么是活化能？什么是活化分子？试说明活化能对化学反应速度的影响？ 11、活化能的计算方法？ 12、试述活化分子碰撞理论的内容？过渡状态理论的内容？ 13、试用分子碰撞理论分析活化分子发生化学反应过程中的能量变化情况？ 14、试说明压力对化学反应速度的影响？ 15、反应物中添加惰性气体对化学反应速度有何影响？ 16、为何催化剂可以加快化学反应速度？ 17、链式反应理论观点是什么？ 18、什么是分支链反应？什么是不分支链反应？ 19、链式反应过程包括什么？ 20、试用氢燃烧反应说明为什么分支链反应能极大地增加反应速度？ 21、什么是化学平衡常数？ 第四章燃烧过程中的射流特性与混合情况 1、什么是平面自由射流？请图示说明射流从喷口喷出后射流发展情况？（射流形状、射流质量、 浓度、射流速度） 2、请图示说明平面自由射流的基本结构（扩展角，射流边界、核心区、初始段、基本段），及射流 速度沿轴向和径向分布情况。

3、什么是射程？射流初始动量对射程有何影响？ 4、说明射流扩展角、卷吸量、射流速度衰减情况、射程四者之间的关系？ 5、说明射流扩展角、射程、射流速度衰减对射流与周围气流的混合情况的影响。 6、什么是同向平行流中射流？速度梯度对射流的扩展、射流速度衰减和射程有何影响？ 7、什么是环形射流、同轴射流？射流截面上轴向速度沿径向分布情况（请图示说明）? 8、在同轴射流中，中心射流和环形射流是如何相互影响的？ 9、对于难以燃烧的贫煤和无烟煤来说，燃烧器采用同轴射流时，中心射流速度和环形射流速度如 何分布才有利于着火和燃烧？对于容易燃烧的烟煤，采用同轴射流燃烧器时，中心射流速度和环形射流速度如何分布才合理？ 10、什么是旋转射流？速度分布情况？从燃烧角度分析，其优点有哪些？ 11、什么是旋流强度？旋流强度对气流的扩展、卷吸周围气体数量、射流衰减、射程有何影响？ 12、旋流强度对回流区大小（回流量）有何影响？ 13、什么是弱旋转射流？什么是强旋转射流？ 14、弱旋射流轴向速度沿径向分布情况？改变旋流强度的大小，对轴向速度和切向速度的衰减 情况有何影响？ 15、强旋转射流轴向速度沿径向分布情况？改变旋流强度的大小，对轴向速度和切向速度的衰 减情况有何影响？ 第五章着火理论 1、着火的方式有哪些？ 2、什么是热着火？什么是链锁着火？ 3、热着火和链锁着火的区别？ 4、热着火需要满足的条件是什么？链锁着火需要满足的条件是什么？ 5、热自然的临界条件是什么？并说明物理意义。 6、可燃混合气体的初始温度、压力（或浓度）、与外界对流换热系数对热自然有何影响。请用图示 说明。 7、什么是着火的孕育时间？请图书说明。解释为什么堆放在煤场的在常温下也经常会自然，而直吹 式煤粉锅炉中一次风管中的煤粉在高于150℃的条件也不会自然。 8、热自然温度的定义是什么？热自然温度的影响因素有哪些？如何影响？图示说明。 9、图示着火温度与燃料空气混合物的浓度（过量空气系数）的关系。煤矿巷道中发生瓦斯爆炸的原

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 V M V N n C X N n C M Y M n ρρ== ===∑∑∑∑∑＝＝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 d ττττ -=-==?=

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 gr r hr ττττ-=-====-=-==b B a A C kC =r RT E Ae k -=

燃烧学导论第二版第二章作业答案

根据定义:ST O IC H A C T U A L A /F |A /F |F = 化学当量反应: 38222 2 2 C H a(O 3.76N )3CO 4H O 3.76aN ++?+ air Stoich fuel M W A /F | 4.76a ( )M W = a x y /4=+ (x=3, y=8，所以a=5) 6.15096 .4485.28) 5(76.4)( 76.4|/===fuel air Stoich MW MW a F A 当量比:87.00 .186.15|/|/== =ΦACTUAL STOICH F A F A

化学当量反应：81822C H a (O 3.76N )products ++ a=x+y/4=8+18/4=12.5 products N O H C →++22188475.12)1( 1 kmol C8H18 与１２．５ｋｍｏｌＯ２和４７ｋｍｏｌＮ２混合 （a ） 818 228180 00 f ,C H f ,O f ,N C H H (1)h 12.5h 47h (J /kmol )=++ 2o f ,O h 0= 2o f ,N h 0= f ,C8H18h ?=（５１１页，表Ｂ．２） 02341 f ,C 8H 18123456h 4184(a a /2a /3a /4a a ) T K q q q q q q -=+++-+=（）/1000 可以算出（２９８Ｋ时）：0 f ,C8H18h 224,109kJ /kmol =- )/(109,224)0(47)0(5.12)109,224)(1(18 8H C kmol J H -=++-= （b ）１ｋｍｏｌ混合物中有多少ｍｏｌ异辛烷？多少ｍｏｌ氧气？多少ｍｏｌ氮气？ 0165.0)475.121/(1188=++=H C x 2066.0)475.121/(5.122=++=O x 7769.0)475.121/(472=++=N x 每１ｋｍｏｌ混合物的焓：0 mix i f ,i i h x h = ? ; i i to t x N /N = mix kmol kJ h mix --=++-=/3700)0(7769.0)0(2066.0)109,224(0165.0 c) １ｋｍｏｌ混合物有多少千克？（=混合物的分子量乘以１ｋｍｏｌ／１０００，数值上等于分子量） mix mix mix h h /MW = 260.30)014.28(7769.0)999.31(2066.0)23.114(0165.0=++== ∑i i mix MW x MW mix 3700h 122.27kJ /kg 30.260 -= =-

燃烧理论基础

本课程的学习内容 第一章燃烧热力学 第二章化学动力学 第三章燃烧物理系 第四章着火（自然与引燃） 第五章预混合气体燃烧火焰 第六章扩散火焰与液体燃料燃烧 第七章气体燃料的喷射与燃烧 第八章固体燃料的燃烧 课程实验 考试说明 课程考核形式 闭卷考试 依托大纲，参考教材 70%考卷，30%平时 题型：填空、（判断、）多项选择、名词解释、简答、计算、图解分析 考试时间：6月9日下午或晚上 第一章 1 2 3.化合物的标准生成焓 化合物的构成元素在标准状态下（25℃，0.1MPa）。定温——定容或者定温定压；经化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量（KJ/mol） 所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。 4.反应焓（**） 在定温——定容或定温——定压条件下，反应物与产物之间的焓差为该反应物的反应焓（KJ）。 5.反应焓的计算（**） 6.燃烧焓（**） 单位质量的燃料（不包括氧化剂）在定温——定容或定温——定压条件下，燃烧反应时的反应焓之值（KJ/Kg）。 7.燃料热值（**） 燃料热值有高热值与低热值之分，相差一个燃烧产物中的水的汽化潜热。 8.平衡常数的三种表达方式和相互间的关系（**） 按浓度定义的反应平衡常数，以分压定义的反应平衡常数，以体积百分比定义的反应平衡常数。 9.反应度λ（**）

表示系统达到平衡时反应物能有效变为产物的程度 10.Gibbs函数的定义 自由焓，为状态参数。g=h-Ts 11.Helmholtz函数 自由能f 12.焓与生成焓仅是温度的单一函数，而自由焓与P、T有关。 ) 13.过量空气系数（**）(?a=m a m ast 燃烧1Kg燃料，实际提供空气量/理论所需空气量。 14.当量比（?=！#@￥%！@） C——实际浓度，Cst——理论浓度 15.浓度（空燃比）（C=#@￥） 一定体积混合气体中的燃料重量/空气重量 16.化学计量浓度 ?a=1时的浓度 17.绝热火焰温度的求解方法，尤其是考虑化学平衡时的计算方法（**）（附图） 首先分别根据平衡常数Kp和能量守恒方程得到的反应度λ和绝热火焰温度T f的关系，然后采用迭代法计算得到T f 18.绝热燃烧火焰计算程序及数据处理。 第二章化学动力学 1.化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速率的科学。（*） 2.燃烧机理研究的核心问题有：燃烧的反应机构，反应速度，反应程度，燃烧产物的生成机理等 3.净反应速度（*）（公式见书本） 消耗速度与生成速度的代数和。 4.反应级数n 一般碳氢燃料n=1.7~2.2≈2 5.Arrhenius定律 A-频率因子（分子间碰撞的频率）；E-活化能；T-温度 ? 比反应速度k n=Ae?E RT 6.分子碰撞理论与Arrhenius定律属热爆燃理论 7.热爆燃理论（**） 反应物在一定温度的反应系统中，分子碰撞使部分分子完成放热反应，放出的燃烧热提高反应系统中的温度，从而加速反应速度。反应系统处于一种正反馈的加热、加速反应过程。当反应速度趋于无穷大，就产生爆炸。这种由于反应热量聚集的加速反应乃至燃烧爆炸的理论称为热爆燃理论。 8.热爆燃理论的局限性体现在什么地方？

消防燃烧学燃烧学基础知识复习重点题库

内容摘要：1、新修订的《中华人民共和国消防》将于（A）正式实施。A、2009年5月1日B、2009年8月1日C、2009年9月1日2、下列（AE）火灾可以使用二氧化碳灭火器？A、含碳固体可燃物B、易燃液体C、可燃气体D、可燃金属E、带电物体燃烧3、下列（ABCD）情况容易导致电气线路火灾？... 1、新修订的《中华人民共和国消防》将于（A）正式实施。 A、2009年5月1日 B、2009年8月1日 C、2009年9月1日 2、下列（AE）火灾可以使用二氧化碳灭火器？ A、含碳固体可燃物 B、易燃液体 C、可燃气体 D、可燃金属 E、带电物体燃烧 3、下列（ABCD）情况容易导致电气线路火灾？ A、用金属线捆扎绝缘导线或把绝缘导线挂在钉子上。 B、电源过电压。 C、带电作业。 D、在线路上接入过多或功率过大的电气设备，超过了电气线路的负载能力。 E、连接点由于热作用或长期震动使接头松动。 F、用铜丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 3、在设有车间或仓库的建筑内（B）宿舍。 A、不得设置员工 B、严禁设置 C、不得设置员工集体 D、经当地公安消防机构批准后，可以设置 4、发生火灾被火围困时，下列做法正确的是（ACDE）。 A、采用毛巾、口罩蒙鼻，匍匐撤离。 B、进入电梯，乘电梯到底层。 C、利用身边的绳索或床单、窗帘、衣服等自制简易救生绳。 D、关紧迎火的门窗，打开背火的门窗，用湿毛巾或湿布塞堵门缝或用水浸湿棉被蒙上门窗。 E、白天，向窗外晃动鲜艳衣物，或外抛轻型晃眼的东西；晚上，用手电筒不停地在窗口闪动或敲击东西，吸引救援者的注意。 5、下列对新《消防法》的理解，你认为正确的是（C）。 A、在没有发生火灾的时候，消防设施可以作为它用。 B、因特殊情况需要使用明火作业的，可以先动火再补办审批手续。 C、任何单位、个人都有维护消防安全、保护消防设施、预防火灾、报告火警的义务。 D、因发展经济的需要，建设单位可以边设计、边施工、边办理相关的消防手续。 6、根据刑法规定，失火罪处以（C）年有期徒刑。 A、1—3年 B、3—5年 C、3—7年 D、5—7年 7、火场中防止烟气危害最简单的方法是（BC）。 A、跳楼或窗口逃生 B、用毛巾或衣服捂住口鼻 C、低姿势沿疏散通道逃生 8、灭火器压力表用红、黄、绿三色表示压力情况，当指针指在绿色区域表示（A）。 A、正常 B、偏低 C、偏高