燃烧学试卷-答案教学提纲
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燃烧学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,可燃气体与氧气发生化学反应,产生______。
A. 光B. 热C. 光和热D. 光、热和声答案:C2. 燃烧的三个必要条件是______。
A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、温度C. 燃料、温度、点火源D. 氧气、温度、点火源答案:A3. 下列哪种物质不是燃烧产物?A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案:D4. 燃烧过程中,火焰的颜色通常与______有关。
A. 燃料的种类B. 氧气的浓度C. 燃烧的温度D. 环境的湿度答案:A5. 燃烧的类型可以分为______。
A. 缓慢氧化和快速氧化B. 完全燃烧和不完全燃烧C. 有焰燃烧和无焰燃烧D. 所有以上选项答案:D6. 燃烧过程中,火焰的传播速度与______有关。
A. 燃料的种类B. 氧气的浓度C. 环境的温度D. 所有以上选项答案:D7. 在燃烧学中,闪点是指______。
A. 可燃液体开始沸腾的温度B. 可燃液体开始自燃的温度C. 可燃液体开始燃烧的温度D. 可燃液体开始蒸发的温度答案:B8. 燃烧的热效应通常用于______。
A. 发电B. 加热C. 制冷D. 所有以上选项答案:B9. 燃烧过程中,火焰的稳定性与______有关。
A. 燃料的流动性B. 氧气的供应量C. 环境的气流D. 所有以上选项答案:D10. 燃烧的安全性主要取决于______。
A. 燃料的纯度B. 氧气的供应量C. 环境的控制D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,燃料与氧气发生______反应,产生能量。
答案:氧化2. 燃烧过程中,火焰的传播速度与______的浓度有关。
答案:氧气3. 燃烧过程中,火焰的稳定性与______的供应量有关。
答案:氧气4. 燃烧过程中,火焰的颜色通常与燃料的______有关。
答案:种类5. 燃烧的安全性主要取决于环境的______。
《燃烧学》标准答案
三、单项选择题(3分/每小题,共30分)
1A,2A,3B,4C,5B,6A,7C,8B,9C,10A;
四、问答题:
(3)在煤粉锅炉燃烧过程中,为什么必须采用热风输送煤粉才能保证煤粉的着
火?而其它燃煤锅炉(如层燃锅炉或流化床锅炉)则没有这一要求?试从燃料着火理论分析它们着火的差异。
(20分)
答:煤粉散热表面积大,为保证着火,必须降低着火热,降低着火热的有效措施之一就是采用热风送风。
层燃锅炉中,煤块堆积在炉排上燃烧,散热表面积较小,空气在到达新入炉煤表面前,流过炽热料层,温度已升高,因此不需要采用热风;流化床锅炉,由于有很大一个蓄热层,加热条件良好,流化风流入流化的料层后,温度迅速升高到床温,因此也不需要采用热风即能保证着火。
燃烧学试题及答案燃烧学是研究燃烧现象、燃烧过程及其控制的科学。
以下是一份燃烧学试题及答案的示例,供参考:一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧的定义是什么?A. 物质与氧气发生的放热反应B. 物质与氧气发生的吸热反应C. 物质与空气发生的放热反应D. 物质与空气发生的吸热反应答案:A2. 燃烧的三个基本条件是什么?A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、催化剂C. 燃料、空气、点火源D. 燃料、空气、催化剂答案:A3. 以下哪个不是燃烧产物?A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案:D4. 什么是完全燃烧?A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料完全转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料完全转化为一氧化碳和二氧化碳D. 燃料完全转化为水蒸气答案:A5. 什么是不完全燃烧?A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料部分转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料部分转化为二氧化碳和水蒸气D. 燃料完全转化为一氧化碳答案:B...二、填空题(每空2分,共20分)1. 燃烧过程可以分为_和_两个阶段。
答案:预混燃烧阶段;扩散燃烧阶段。
2. 燃烧速率是指单位时间内_的质量或体积的减少量。
答案:燃料。
3. 热值是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时放出的热量,通常分为_和_。
答案:高位热值;低位热值。
4. 燃烧反应的化学方程式通常用_表示。
答案:平衡常数。
5. 燃烧过程中,火焰可以分为_、_和_三个区域。
答案:反应区;氧化区;未反应区。
...三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述燃烧过程中的化学反应类型。
答案:燃烧过程中的化学反应主要包括氧化反应、还原反应和热分解反应。
氧化反应是燃料与氧气结合生成氧化物的过程;还原反应是燃料中的氧化态降低的过程;热分解反应是在高温下燃料分解成更简单物质的过程。
2. 解释什么是燃烧的临界点火温度,并说明其意义。
答案:临界点火温度是指燃料开始自持燃烧所需的最低温度。
燃烧学期末考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,可燃气体与氧气混合后,发生燃烧的条件是()。
A. 混合气体的温度达到着火点B. 混合气体的温度达到闪点C. 混合气体的温度达到自燃点D. 混合气体的温度达到爆炸极限答案:A2. 燃烧过程中,燃烧产物中CO2和H2O的生成量取决于()。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案:A3. 在燃烧过程中,火焰的颜色与火焰的温度有关,通常火焰温度越高,火焰颜色越()。
A. 暗B. 亮C. 红D. 蓝答案:B4. 燃烧过程中,燃烧速率与可燃物的浓度、氧气的供应量、温度等因素有关,其中燃烧速率与温度的关系是()。
A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 无关答案:C5. 燃烧过程中,燃烧产物中的CO和NOx的生成量与燃烧温度的关系是()。
A. 温度越高,生成量越少B. 温度越高,生成量越多C. 温度越低,生成量越少D. 温度越低,生成量越多答案:B6. 在燃烧过程中,可燃物的燃烧可以分为()。
A. 蒸发燃烧B. 分解燃烧C. 扩散燃烧D. 所有以上答案:D7. 燃烧过程中,燃烧产物中的烟尘主要来源于()。
A. 可燃物的不完全燃烧B. 氧气的供应不足C. 可燃物的完全燃烧D. 燃烧温度过高答案:A8. 燃烧过程中,燃烧产物中的SOx的生成量与燃烧过程中的()有关。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案:A9. 燃烧过程中,燃烧产物中的HCl的生成量与燃烧过程中的()有关。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案:A10. 燃烧过程中,燃烧产物中的重金属化合物的生成量与燃烧过程中的()有关。
A. 可燃物的种类B. 氧气的供应量C. 可燃物的浓度D. 燃烧的温度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 燃烧过程中,影响燃烧速率的因素包括()。
一、单选题(2分/个)1、不属于常用防止脱火的措施的为:DA喉口加装收缩段,但喉口直径不变B加稳焰器C使用冷却装置D利用钝体2、下列关系不正确的是:BA液体燃烧的过程包括雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧B油滴燃烧属于预混燃烧C提高燃烧室的温度水平有利于强化油雾燃烧 D异相燃烧是指不同相的物质之间发生的3、碳的()反应是自我促进的,而()反应是自我抑制。
AA氧化/气化 B气化/氧化 C还原/氧化D氧化/还原4、已知燃料成分,下列量可以确定的是:DA着火温度B理论发热温度C理论燃烧温度D实际燃烧温度5、影响碳球燃尽速度的主要因素是:DA碳球表面二氧化碳浓度B碳球燃尽时间C碳球直径D碳球表面氧气浓度分6、涡轮增压装置对汽车发动机的作用不包括:DA能提高汽车发动机内的燃料气体的化学反应速度B能减少汽车发动机内燃料气体的燃烧C提高汽车发动机的功率D能提高汽车发动机内燃料气体理论发热温度7、能用来描述动量、热量和质量相似的准则数是:CA普朗特数,雷诺数,努塞尔特数和舍伍德数B普朗特数,施密特数,努塞尔特数和C普朗特数,施密特数,努塞尔特数和舍伍德数D普朗特数,施密特数,努塞尔特数和雷诺数8、依靠传热与传质进行火焰传播的是:CA爆震B爆炸C正常传播D爆燃9、对于影响自燃着火温度的描述,不正确的是:DA散热系数减少有利于着火B燃料活性强易着火C系统初始温度升高容易着火D产热散热相等有利于着火10、静止空气中球形碳粒燃烧,当温度为900℃时:BA只存在二次反应B一次反应,二次反应并存C只存在一次反应D以上都不对二、辨析题(判断正误,错误的说明理由,5分/个)1、复杂反应所形成的最终产物由几步反应所完成,故可用质量作用定律直接按反应方程判断反应物浓度关系。
答:错。
复杂反应,所形成的最终产物是由几步反应所完成的,故化学反应方程式并非表示整个化学反应的真实过程,故无法用质量作用定律直接按反应方程判断反应速度与反应物浓度关系2、家用煤球炉在800多摄氏度能稳定燃烧,而大型煤粉炉要在1300℃以上才能稳定燃烧,因此,由细小煤粉反应活性好的理论可以得知:因此家用煤球炉比大型煤粉炉更实用。
燃烧学复习题及答案第一章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⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭, 20O 0air V V =0.21,,气体:220O 222113V =CO+H +H S+n 102224n m m C H O -⎡⎤⎛⎫+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∑, 20O 0air V V =0.21,,理论烟气量:固体:20,22.412100co C V =⨯ 20,22.432100SO S V =⨯ 20,0,22.40.7928100N 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。
基础燃烧学试题及答案1. 定义燃烧,并简述燃烧的三个基本条件。
2. 解释什么是闪点和燃点,并说明它们在安全使用燃料中的重要性。
3. 描述燃烧反应的热力学过程,并解释燃烧效率的概念。
4. 简述火焰传播的两种主要方式:扩散火焰和预混火焰。
5. 什么是完全燃烧和不完全燃烧?请举例说明。
6. 解释什么是燃烧速率,并讨论影响燃烧速率的因素。
7. 描述燃烧过程中可能产生的污染物,并讨论减少这些污染物的方法。
8. 简述燃烧室设计的基本原则。
答案1. 燃烧是指燃料与氧气发生快速的氧化还原反应,释放能量的过程。
燃烧的三个基本条件是:燃料、氧气(或空气)和足够的温度以维持反应。
2. 闪点是指燃料开始产生可燃蒸汽并足以点燃的最低温度。
燃点是燃料开始自燃的最低温度。
了解闪点和燃点对于安全储存和使用燃料至关重要,可以预防火灾和爆炸。
3. 燃烧反应是一个放热的化学反应过程,其中燃料与氧气反应生成二氧化碳、水和其他产物。
燃烧效率是指实际燃烧释放的能量与理论上燃料完全燃烧所能释放的能量之比。
4. 扩散火焰是由燃料和氧气在燃烧过程中混合形成的火焰。
预混火焰则是燃料和氧气在进入燃烧区之前已经混合均匀形成的火焰。
5. 完全燃烧是指燃料与足够的氧气反应,生成二氧化碳和水等无害产物的过程。
不完全燃烧则是燃料与氧气反应不充分,可能产生一氧化碳、碳黑等有害产物。
例如,木材在充分供氧的条件下燃烧是完全燃烧,而在缺氧条件下则可能发生不完全燃烧。
6. 燃烧速率是指单位时间内燃料燃烧的速率,受燃料类型、氧气浓度、温度和压力等因素影响。
7. 燃烧过程中可能产生的污染物包括一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和颗粒物等。
减少这些污染物的方法包括优化燃烧条件、使用清洁燃料和安装排放控制系统。
8. 燃烧室设计的基本原则包括确保燃料和空气的充分混合、提供足够的湍流以加速燃烧、维持适当的温度和压力以促进完全燃烧,以及设计有效的排放控制系统。
请注意,上述内容仅为示例,实际的试题和答案应根据具体的教学大纲和课程内容进行调整。
燃烧学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧的三个基本条件是____、____、____。
A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 温度2. 以下哪种物质不属于可燃物?A. 木材B. 汽油C. 煤D. 水3. 燃烧过程中,以下哪个因素不是影响燃烧速度的因素?A. 氧气浓度B. 可燃物的颗粒大小C. 环境温度D. 燃烧产物的排放速度4. 燃烧过程中,火焰中心的温度通常比火焰外围的温度____。
A. 高B. 低C. 相同D. 无法确定5. 以下哪种燃烧属于完全燃烧?A. 木材燃烧B. 汽油燃烧C. 煤燃烧D. 氢气燃烧二、填空题(每空2分,共20分)6. 燃烧是一种______现象,通常伴随着______的产生。
7. 燃烧的化学方程式可以表示为:可燃物 + 氧气→ 燃烧产物 +______。
8. 燃烧过程中,可燃物的氧化反应分为两个阶段:初级阶段和______。
9. 燃烧的类型可以分为完全燃烧和______。
10. 燃烧速率是指单位时间内可燃物消耗的______。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述燃烧的基本原理。
12. 描述燃烧过程中的化学反应过程。
13. 解释为什么燃烧过程中需要氧气。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 假设有1千克木材在完全燃烧的情况下,计算其释放的热量。
已知木材的热值是4200千卡/千克。
15. 如果在一个封闭容器中进行燃烧,计算氧气的消耗量。
已知容器的体积为1立方米,氧气在空气中的体积分数为21%。
五、论述题(共30分)16. 论述燃烧过程中的热传递方式及其对燃烧速度的影响。
答案:1. A C D2. D3. D4. A5. D6. 放热光7. 热量8. 次级阶段9. 不完全燃烧10. 质量11. 燃烧的基本原理是可燃物在足够的氧气存在下,通过化学反应释放能量,产生热量和光。
12. 燃烧过程中的化学反应通常包括氧化还原反应,可燃物中的碳、氢等元素与氧气结合,生成二氧化碳和水等产物。
燃烧学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧的三个必要条件是:A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、温度C. 燃料、温度、点火源D. 氧气、温度、点火源答案:A2. 以下哪种物质不是燃烧产物?A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案:D3. 燃烧过程中,燃料与氧气发生化学反应,产生能量释放,这个过程称为:A. 氧化还原反应B. 还原反应C. 氧化反应D. 还原氧化反应答案:C4. 燃烧的三个阶段不包括以下哪一项?A. 预热阶段B. 点燃阶段C. 稳定燃烧阶段D. 熄灭阶段答案:D5. 燃烧效率是指:A. 燃烧过程中释放的能量与燃料总能量的比值B. 燃烧过程中消耗的氧气量C. 燃烧产物中二氧化碳的浓度D. 燃烧产物中水蒸气的浓度答案:A6. 燃烧过程中,火焰的颜色通常是由哪种元素决定的?A. 碳B. 氢C. 氧D. 氮答案:A7. 以下哪种物质是可燃的?A. 氧气B. 氮气C. 二氧化碳D. 甲烷答案:D8. 燃烧过程中,火焰的传播速度主要取决于:A. 燃料的热值B. 燃料的密度C. 燃料的表面张力D. 燃料与氧气的接触面积答案:D9. 燃烧过程中,以下哪种物质可以作为抑制剂?A. 氧气B. 二氧化碳C. 氮气D. 甲烷答案:B10. 燃烧过程中,以下哪种现象不是火焰传播的典型特征?A. 颜色变化B. 温度升高C. 压力降低D. 能量释放答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,燃料与氧气的化学反应通常产生______和______。
答案:热量、光2. 燃烧过程中,燃料的______是影响燃烧效率的关键因素。
答案:氧化速率3. 燃烧过程中,火焰的______是其传播速度的一个重要指标。
答案:温度4. 燃烧过程中,火焰的______和______是影响火焰稳定性的重要因素。
答案:形状、颜色5. 燃烧过程中,火焰的______是衡量燃烧效率的重要参数。
答案:高度6. 燃烧过程中,火焰的______是其传播速度的一个重要指标。
基础燃烧学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 燃烧过程中,可燃物与氧气发生化学反应,产生什么?A. 光和热B. 电和磁C. 声和光D. 热和光答案:A2. 燃烧的三个基本条件是什么?A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、水、点火源C. 燃料、氧气、催化剂D. 燃料、空气、催化剂答案:A3. 以下哪种物质不是助燃物?A. 氧气B. 氮气C. 氯气D. 二氧化碳答案:B4. 燃烧过程中,可燃物与氧气反应生成的产物是什么?A. 二氧化碳和水B. 一氧化碳和水C. 二氧化碳和氧气D. 一氧化碳和氧气答案:A5. 燃烧的类型分为哪两种?A. 快速燃烧和慢速燃烧B. 有焰燃烧和无焰燃烧C. 完全燃烧和不完全燃烧D. 内部燃烧和外部燃烧答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 燃烧过程中,可燃物与氧气发生化学反应,产生______和______。
答案:光、热2. 燃烧的三个基本条件是______、______和______。
答案:燃料、氧气、点火源3. 助燃物是指能够支持和______燃烧的物质。
答案:促进4. 燃烧过程中,可燃物与氧气反应生成的产物主要是______和______。
答案:二氧化碳、水5. 燃烧的类型分为______燃烧和______燃烧。
答案:完全、不完全三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述燃烧的定义及其过程。
答案:燃烧是指可燃物在一定的条件下与氧气发生化学反应,产生光和热的过程。
这个过程通常伴随着火焰和烟雾的产生,是一种放热反应。
燃烧过程可以分为几个阶段:点火、预混、燃烧和熄灭。
2. 描述燃烧过程中的化学反应。
答案:在燃烧过程中,可燃物(如碳、氢等元素)与氧气发生化学反应,形成二氧化碳和水等产物。
例如,碳与氧气反应生成二氧化碳,氢与氧气反应生成水。
这些反应是放热的,因此燃烧过程中会释放大量的热能。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 假设有1千克的碳完全燃烧,计算生成的二氧化碳的质量。
一、单选题(2分/个)
1、不属于常用防止脱火的措施的为:D
A喉口加装收缩段,但喉口直径不变B加稳焰器C使用冷却装置D利用钝体
2、下列关系不正确的是:B
A液体燃烧的过程包括雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧B油滴燃烧属于预混燃烧
C提高燃烧室的温度水平有利于强化油雾燃烧 D异相燃烧是指不同相的物质之间发生的
3、碳的()反应是自我促进的,而()反应是自我抑制。
A
A氧化/气化 B气化/氧化 C还原/氧化D氧化/还原
4、已知燃料成分,下列量可以确定的是:D
A着火温度B理论发热温度C理论燃烧温度D实际燃烧温度
5、影响碳球燃尽速度的主要因素是:D
A碳球表面二氧化碳浓度B碳球燃尽时间C碳球直径D碳球表面氧气浓度分
6、涡轮增压装置对汽车发动机的作用不包括:D
A能提高汽车发动机内的燃料气体的化学反应速度
B能减少汽车发动机内燃料气体的燃烧
C提高汽车发动机的功率
D能提高汽车发动机内燃料气体理论发热温度
7、能用来描述动量、热量和质量相似的准则数是:C
A普朗特数,雷诺数,努塞尔特数和舍伍德数
B普朗特数,施密特数,努塞尔特数和
C普朗特数,施密特数,努塞尔特数和舍伍德数
D普朗特数,施密特数,努塞尔特数和雷诺数
8、依靠传热与传质进行火焰传播的是:C
A爆震B爆炸C正常传播D爆燃
9、对于影响自燃着火温度的描述,不正确的是:D
A散热系数减少有利于着火B燃料活性强易着火
C系统初始温度升高容易着火D产热散热相等有利于着火
10、静止空气中球形碳粒燃烧,当温度为900℃时:B
A只存在二次反应B一次反应,二次反应并存C只存在一次反应D以上都不对
二、辨析题(判断正误,错误的说明理由,5分/个)
1、复杂反应所形成的最终产物由几步反应所完成,故可用质量作用定律直接按反应方程判断反应物浓度关系。
答:错。
复杂反应,所形成的最终产物是由几步反应所完成的,故化学反应方程式并非表示整个化学反应的真实过程,故无法用质量作用定律直接按反应方程判断反应速度与反应物浓度关系
2、家用煤球炉在800多摄氏度能稳定燃烧,而大型煤粉炉要在1300℃以上才能稳定燃烧,因此,由细小煤粉反应活性好的理论可以得知:因此家用煤球炉比大型煤粉炉更实用。
答:停留时间是影响燃烧热工况的很重要的一个因素。
停留时间越长,燃烧热工况越好。
家用煤球炉中,煤的停留时间可以达到几个小时,而大型煤粉炉中,煤粉颗粒在炉膛内却只能停留2到5秒,因此家用煤球炉在较低温度下即可以维持燃烧稳定,而大型煤粉炉却需要较高炉膛温度来维持燃烧稳定。
3、所谓爆燃是指火焰锋面以导热和对流的方式下传热给可燃混合物引起的火焰传播,也可能有粉燃烧时的火焰传播可能以辐射为主,也有可能为对流和辐射并重,传播速度较低(1~3m/S)传播过程稳定。
答:错。
绝热压缩引起的火焰传播,是依靠激波的压缩作用使未燃混合气的温度升高而引起化学反应,从而使燃烧波不断向未燃气推进,传播速度大于1000m/s,大于声速。
如爆炸、压燃式内燃机的火焰传播。
4、自燃的必要条件是指产热散热相等或产热散热变化率相等。
答:对。
三、简答题(10分/个)
1、什么叫强迫着火?请图示强迫着火的过程。
热壁面强波点燃的临界条件是什么?其物理意义是什么?
答:强迫着火是指借助外部能量(固壁、火花塞),使其局部着火,依靠炽热物体向周围可燃混合气散热,在边界层中可燃混合物由于温度升高而进行化学反应,反应产热使气体温度不断升高而着火,火焰就传播到整个可燃混合物当中。
为一定
如图示,当炙热物温度T
w
值,使边界层的温度分布达到右
图所示时,边界层内气体与固壁
之间已无热交换,气体边界层一
点一点向混合气推进,使混合气T
升高,这是主流着火的临界条件。
进一步升高时边界层内混合气
T
w
化学反应加速,产热增多,边界层内
温度快速上升,高温的边界层将向混
合气导热,一层层的混合气化学反应
加速,高温区扩大,最终整个主流的
可燃气着火,如图所示。
热壁面强波点燃的临界条件:若T
升高,则可燃气体化学反应速度w升高,放
w
热量随之上升,(dT/dx)w上升,总可以找到这样的温度T
,使炽热物表面与气
w2
体没有热量交换,在壁面处(dT/dx)w=0,这样的T
为临界温度,称强迫点燃
w2
温度。
其物理意义是在炽热物体壁面的温度梯度等于零,边界处的放热率等于散热铝。
2、试用粒径平方-直线定律分析影响油滴燃烧的条件和因素。
点火环 如图所示,当火焰稳定时,混合气体在火焰锋面法向的分速度就等于气体火焰的传播速度,测量空气与燃气流量,可得混合气体流量,根据已知的喷嘴直径,可计算出混合气体的流速,再测量火焰的高度,算出火焰圆锥投影的半角,既可得到混合气体在火焰锋面法向的分速度—气体火焰传播速度。
测量过程: 1,分别测出空气与燃气的流量kq Q 和rq Q (根据流量计的不同,可能需要修正)计算总的混合气体流量kq rq +Q Q Q = 2,测出喷嘴内径R ,计算出喷嘴截面积2A R π=,从而可以算出混合气体流速/W Q A =
3,测量火焰高度h ,可计算出火焰圆锥投影半角2
2
sin R h
θ=
+,
综上可得,测得的层流火焰传播速度表达式为22
+sin ce Q Q U W R R h
θπ==
+
3、试推导一个静止圆球在无限大空间之中,没有相对运动的情况下和周围气体
换热的Nu 数。
4、为什么说扩散火焰不容易脱火也不容易回火?为什么全预混火焰既容易脱火也容易回火?
四、应用题(20分)
为什么说扩散火焰不容易脱火也不容易回火?为什么全预混火焰既容易脱火也容易回火?
区域的图进行解释。
当α1K =0,纯扩散火焰,不可能回火,因为管道中没有氧气,火焰传播速度为0。
也不易脱火,因为,随着燃料在环境中的扩散,与氧气混合,火焰
传播速度上升,而流速却在扩散过程中不断下降,很容易出现火焰稳定点。
火焰极为稳定,但化学不完全燃烧损失大。
10.4~0.7
k
α=,稳定趋于很大,运行较为可靠,混合物中火焰传播速度很低,不容易回火,与纯扩散火焰类似,随着燃料在环境中的扩散,与氧气混合,火焰传播速度上升,火焰传播速度上升,而流速却在扩散过程中不断下降,很容易出现火焰稳定点。
1k
α太小时,气体中烃缺氧,发生高温裂解,产生炭黑,火焰呈明亮黄色,发光火焰,黑度大,有利于炉内传热。
11
k
α≥时,既容易回火,也容易脱火,火焰很不稳定。
火焰传播速度很快,管道内供氧充分,很容易回火。
混合气流离开喷嘴以后,火焰传播速度不断下降,虽然流速也不断下降,但是,。