燃烧学复习资料整理 中国矿业大学(教学内容)
- 格式:doc
- 大小:1.02 MB
- 文档页数:35
燃烧学复习大纲《燃烧学》考研复习大纲1.教材徐通模主编,《燃烧学》,机械工业出版社,2021年2.课程学习目标和基本要求2.1学习目的燃烧是动力工程和工程热物理的二级学科之一。
本文主要研究燃烧反应过程中的各种强放热反应,即流动、传热、传质和化学反应的综合现象。
学习的目的是了解燃烧现象的本质、主要影响因素以及燃烧过程的发展变化规律,能够运用理论知识掌握气体燃料、液体燃料和固体燃料燃烧过程的原理和研究方法。
2.2基本要求(1)能够从理论上准确地认识燃烧现象,了解燃烧过程发生、发展的规律。
(2)掌握对燃烧过程进行理论分析的基本方法,以及对物理过程进行数学处理的基本方法。
(3)学会研究燃烧过程的一些基本实验方法,能够初步利用一些经典实验研究燃烧过程的方法。
(4)了解燃烧理论和燃烧研究方法的新发展。
3.复习内容3.1燃烧化学基础(1)化学动力学基础:基本反应,质量作用定律,阿累尼乌斯定律,反应级数,一级反应和二级反应特点(2)化学反应的化学平衡、分类和特征(3)链式反应:支链反应、直链反应3.2燃烧物理基础(1)传质学基础:费克扩散定律,直角坐标系传质学方程(2)流体力学基础:直流自由射流、旋转射流和直流交叉射流的基本概念和应用特性3.3气体燃料的燃烧(1)预混可燃气的着火和自燃理论:绝热条件下和非绝热条件下非稳态着自燃理论(2)预混可燃气体的点燃理论:无穷大平板点燃理论――零值梯度理论(3)层流火焰传播:火焰传播速度的概念和理论(4)湍流火焰传播:湍流火焰传播模型的分类和主要特征(5)扩散火焰:扩散火焰的概念和火焰长度理论(6)射流火焰:自由射流、旋转射流和直流交叉射流火焰的特点(7)火焰的稳定性:工业火焰稳定的基本原理和方法3.4液体燃料的燃烧(1)液体燃料燃烧特性(2)斯蒂芬流(3)单液滴蒸发理论(4)单液滴燃烧理论(5)液雾燃烧的理论基础(6)液体燃料的燃烧组织3.5固体燃料的燃烧理论(1)煤的热解过程分类及其特点(2)碳的燃烧化学反应:碳燃烧的非均相化学反应理论、扩散燃烧区和功率燃烧区和过渡燃烧区理论(3)炭球燃烧速率和燃尽时间:纯炭球化学反应速率和燃尽时间理论(4)煤颗粒燃烧过程:含灰炭球燃烧速率和燃尽时间理论(5)煤粉气流的燃烧过程:煤粉燃烧特点,煤粉燃烧组织理论基础3.6燃烧污染物的生成和控制(1) nox的形成机理与控制(2)sox的形成机理与控制。
燃烧学复习资料第六章1.固体的阴燃⑴阴燃:可燃固体在堆捆或空气不足的条件下,发生的只冒烟而无火焰的燃烧现象。
在规定的试验条件下,可燃固体发生的持续、有烟、无焰的燃烧现象。
(材料燃烧性能实验定义)⑵阴燃发生条件①内部条件:受热后能产生刚性结构的、多孔性物质(如碳)的可燃固体,具备多孔蓄热和大面积吸附氧。
②引起阴燃的热源:ⅰ自燃热源;ⅱ先阴燃热源;ⅲ有焰燃烧熄火后阴燃;ⅳ物质内部热点或外部热流。
⑶阴燃的结构区域I:热解区。
在该区内温度急剧上升,并且从原始材料中挥发出烟。
相同的固体材料,在阴燃中产生的烟与在有焰燃烧中产生的烟大不相同,因阴燃通常不发生明显的氧化,其烟中含有可燃性气体,冷凝成悬浮粒子的高沸点液体和焦油等。
区域II:炭化区。
在该区中,炭的表面发生氧化并放热,温度升高到最大值。
在静止空气中,纤维素材料阴燃在这个区域的典型温度为600~750℃。
该区产生的热量一部分通过传导进入原始材料,使其温度上升并发生热解,热解产物(烟)挥发后就剩下炭。
对于多数有机材料,完成这种分解、炭化过程,要求温度大于250~300℃。
区域III:残余灰/炭区。
在该区中,灼热燃烧不再进行,温度缓慢下降。
⑷阴燃传播速度的影响因素①颗粒大小;②湿度;③粉尘厚度;④外加气流;⑤外加剂。
⑸阴燃向有焰燃烧的转变(一)阴燃从材料堆垛内部传播到外部时转变为有焰燃烧(二)加热温度提高,阴燃转变为有焰燃烧(三)密闭空间内材料的阴燃转变为有焰燃烧2.固体的燃烧形式(一)蒸发式燃烧火源加热——熔融蒸发——着火燃烧(关键阶段)火源加热——升华——着火燃烧(二)表面燃烧:在可燃固体表面上由氧和物质直接作用而发生的燃烧现象。
(三)分解燃烧火源加热——热解——着火燃烧(关键阶段)(四)熏烟燃烧(阴燃):某些物质在堆积或空气不足的条件下发生的只冒烟而无火焰的燃烧现象。
(五)轰燃:可燃固体析出的可燃挥发分在空气中的爆炸式燃烧。
异相(非均相)燃烧:可燃物与氧化剂处于固、气两种不同状态时的燃烧现象。
燃烧学复习提纲
第一章
1、燃烧的本质及燃烧的条件(充分条件及必要条件)、燃烧三角形;
答:燃烧的本质: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、发光或发烟的现象。
燃烧的条件:充分条件:可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度,点火源要有一定的温度和足够的能量。
必要条件:可燃物、助燃物、点火源。
燃烧三角形:可燃物、氧气、点火源。
2、理论空气量、理论烟气量、过量空气系数;
答:理论空气量:是指单位量的燃料完全燃烧所需要的最少的空气量,通常也称为理论空气需要量。
固体:
2-20O C H S O V =++-22.4101243232⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭
, 2
0O 0air V V =0.21,,
气体:
220O 222113V =CO+H +H S+n 102224n m m C H O -⎡⎤⎛⎫+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
∑, 2
0O 0air V V =0.21,,
理论烟气量:
固体:
20,22.412100
co C V =
⨯ 20,22.432100
SO S V =⨯ 20,0,22.40.7928100
N air N V V =⨯+ 20,22.422.4181002100N W H V =⨯+⨯ 气体:
()220,210CO n m V CO CO nC H -=++⨯∑
220,S 2H S 10O V -=⨯
220222V 102O n m m H H O H S C H -⎛⎫=+++⨯ ⎪⎝⎭
∑,H 22020,V 100.79air N V -=⨯+,N
过量空气系数:实际空气需要量通常大于理论空气需要量。
,0,V air air V αα=
α——过量空气系数
α=1时,燃料与空气量比称为化学当(计)量比
α<1 时,实际供给的空气量少于理论空气量。
燃烧不完全 α>1时,实际空气量多于理论空气量,才能保证完全燃烧 气态可燃物α=1.02-1.2;
液态可燃物α=1.1-1.3;
固态可燃物α=1.3-1.7。