《燃燒學(xué)》參考答案

2010級(jí)《燃燒學(xué)》參考答案一、名詞解釋（每題2分）火焰?zhèn)鞑ソ缦蓿嚎扇嘉镌诨旌衔镏械臐舛鹊陀谀持刀拐；鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣葹榱愕臐舛戎捣Q為下限，而高于某值而使正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣葹榱愕臐舛戎捣Q為上限，此為火焰?zhèn)鞑ソ缦蕖；罨肿樱耗芰窟_(dá)到或超過活化能的分子稱為活化分子。。3.反應(yīng)級(jí)數(shù)：若反應(yīng)速率為：w=kcaAc3BccC，且：v=a+3+c 則稱反應(yīng)為v級(jí)反應(yīng)。斯蒂芬流：只要在相界面上存在物理或化學(xué)變化，而這種變化在不斷產(chǎn)生或消耗質(zhì)量流，則這種物理或化學(xué)的變化過程與氣體組分?jǐn)U散的綜合作用下，會(huì)在相界面的法線方向產(chǎn)生一股與擴(kuò)散物質(zhì)流有關(guān)的總質(zhì)量流。這是一股宏觀的物質(zhì)流動(dòng)，以速度 Ug離開液面表面。這一現(xiàn)象稱為斯蒂芬流。層流燃燒：預(yù)混可燃?xì)怏w在流速不高的層流狀態(tài)下火焰?zhèn)鞑シQ為層流燃燒。二、填空題（每題2分）燃燒過程的特點(diǎn)：劇烈氧化反應(yīng)，發(fā)光發(fā)熱。蓋斯定律：反應(yīng)的熱效應(yīng)只與起始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指：1mol的燃料和氧化劑在等溫等壓條件下完全燃燒釋放的熱量稱為燃燒熱。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)燃燒熱稱為標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。活化能是指為使某一化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行，分子所需獲得的最低能量。焦炭是指：煤在析出揮發(fā)分后的剩余物質(zhì)即固定碳與灰分的混合物。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，穩(wěn)定的火焰?zhèn)鞑シ譃閷恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ズ臀闪骰鹧鎮(zhèn)鞑?。過量空氣系數(shù)接近于1時(shí)，氣流速度過高則脫火，過低則回火。液滴的燃燒和蒸發(fā)的時(shí)間都遵循直徑平方—直線定律。根據(jù)燃燒理論，煤粉爐爐膛衛(wèi)燃帶脫落后，導(dǎo)致著火困難，其原因是爐內(nèi)溫度水平降低?；鹧?zhèn)鞑ニ俣仁侵富鹧鎮(zhèn)鞑ィ府?dāng)可燃混合物在某一區(qū)域被點(diǎn)燃后，火焰從這個(gè)區(qū)域以一定速度往其它區(qū)域傳播開去的現(xiàn)象。該速度稱為火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/p>

對(duì)于碳?xì)淙剂先紵龝r(shí)生成的炭黑，按其生成機(jī)理及其特殊形式，有氣相析出型炭黑，剩余型炭黑，雪片型炭黑以及積炭等幾種形式。均相著火是指揮發(fā)分先著火，燃盡之后碳粒著火。三、判斷題（每題2分）1、正確2、正確3、錯(cuò)誤4、錯(cuò)誤5、正確四、選擇題1、C21、C2、A3、ABCD 4、ACD 5、AC 6、ABCD7、ABCD 8、ABCD五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)要分析說明點(diǎn)燃與自燃的差別答：自燃著火與點(diǎn)燃著火的差別主要體現(xiàn)在著火方式和著火條件的差異。 首先，自燃著火是可燃物在瞬間整體著火，而點(diǎn)燃著火首先是局部點(diǎn)燃著火，然后再擴(kuò)散傳播成整體著火。另外，自燃著火一般不需要特別施加外界能量，而強(qiáng)迫著火則必須外界能量的激發(fā)才能著火。2.簡(jiǎn)述灰分對(duì)煤粒燃燒的影響答：（1）熱效應(yīng)。大量的灰改變了煤粒的熱特性，灰也要隨煤粒一起被加熱到高溫，消耗了熱量；（2）輻射特性。灰的輻射特性不同于煤粒和煙氣，灰的存在給碳燃盡提供了一個(gè)輻射傳熱的介質(zhì)；（3）顆粒尺寸。焦炭在燃燒過程中往往會(huì)破裂成小碎片，這一破碎過程與焦炭中灰的含量與特性有關(guān)；（4）催化效應(yīng)。焦炭中不同礦物質(zhì)能是焦炭的反應(yīng)性增加， 尤其是在低溫的條件下；5）障礙效應(yīng)?；覟檠醯臄U(kuò)散增加了障礙，氧必須克服這個(gè)障礙才能達(dá)到焦炭表面，

尤其是在接近燃盡時(shí)，高灰含量將阻礙燃燒。簡(jiǎn)要回答直流等溫自由射流與旋轉(zhuǎn)自由射流的概念， 并分析它們的速度分布特性的異同答：直流等溫自由射流是指氣流射入一個(gè)相當(dāng)大的空間， 氣流不受固體邊界的限制， 可在這個(gè)大空間自由擴(kuò)散，同時(shí)氣流溫度和周圍介質(zhì)溫度相同， 并且氣流不存在旋轉(zhuǎn)特性， 這種氣流為直流等溫自由射流。其速度分布如圖所示。旋轉(zhuǎn)自由射流是指在相同的大空間中，氣流存在一定的旋轉(zhuǎn)特性，這種氣流為旋轉(zhuǎn)

自由射流。其速度分布如圖所示。切向速度分布切向速度分布旋轉(zhuǎn)射流的流動(dòng)區(qū)域與直流射流是不同的， 其最大的特點(diǎn)是射流內(nèi)部有一個(gè)反向的回流區(qū)。旋轉(zhuǎn)射流不但從射流外側(cè)卷吸周圍介質(zhì)，而且還從內(nèi)部回流區(qū)卷吸介質(zhì)。簡(jiǎn)要分析影響熱力型NOx生成的因素答：熱力型NOx是指燃燒用空氣中的氮在高溫下氧化而生成的氮氧化物。其生成的影響因素包括溫度、過量空氣系數(shù)、停留時(shí)間、燃料種類、燃燒壓力。（1（1）溫度：當(dāng)燃燒溫度低于 1800K時(shí)，熱力型NOx生成極少，而當(dāng)溫度高于 1800K時(shí)，隨著溫度的升高， NOx生成量急劇升高。（2） 過量空氣系數(shù)：熱力型NOx的生成量與氧濃度的平方根成正比。隨著過量空氣系數(shù)的增加，熱力型NOx的生成量先增加，到一個(gè)極值后會(huì)下降。（3）停留時(shí)間：氣體在高溫區(qū)停留時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致 NOx生成量迅速增加，達(dá)到化學(xué)平衡濃度后，停留時(shí)間的增加對(duì)NOx濃度不再有影響。（4）燃料種類：燃料種類對(duì)總 NOx排放影響非常大，但對(duì)于熱力型 NOx影響不是很大。（5） 壓力：熱力型NOx的生成速率與壓力的1.5次方成正比。簡(jiǎn)要分析說明動(dòng)力控制燃燒、擴(kuò)散控制燃燒、過渡區(qū)燃燒特性及其差異性。答：參考教材P52.動(dòng)力控制燃燒：碳表面化學(xué)反應(yīng)速度遠(yuǎn)小于氧氣向表面的擴(kuò)散速度， 氧氣供應(yīng)充分，足夠反應(yīng)所需，燃燒速度取決于化學(xué)反應(yīng)速度， 反應(yīng)處于動(dòng)力控制區(qū)，氧氣多，可忽略擴(kuò)散系數(shù)對(duì)燃燒速度的影響。擴(kuò)散控制燃燒：隨著溫度的增加，反應(yīng)速度加大， 耗氧量增加，此時(shí)燃燒速度取決于擴(kuò)散，反應(yīng)處于擴(kuò)