燃烧学(西安交大) 第四章 液体燃料的燃烧
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消防燃烧学学习笔记
第一章 火灾燃烧根底知识
一、填空
1、燃烧从本质上讲,是一种特殊的氧化复原反响。
2、燃烧三要素:要发生燃烧反响,必须有可燃物、助燃物和点火源。
3、根据火三角形,可以得出控制可燃物、隔绝空气、消除点火源、防止形成新的燃烧条件阻止火灾范围的扩大四种防火方法。
4、根据燃烧四面体,可以得出隔离法、窒息法、冷却法、化学抑制法四种灭火方法。
5、燃烧按照参与燃烧时物质的状态分类,可分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧;按照可燃物与助燃物相互接触与化学反响的先后顺序分类,燃烧可分为预混燃烧和扩散燃烧;按照化学反响速度大小分类,燃烧可分为热爆炸和一般燃烧;按照参加化学反响的物质种类分类,燃烧可分为化合反响燃烧和分解反响燃烧两类;按照反响物参加化学反响时的状态分类,燃烧可分为气相燃烧和外表燃烧;按照着火的方式分类,燃烧可分为自燃和点燃等形式。
6、热量传递有三种根本方式:即热传导、热对流和热辐射。
7、释放热量和产生高温燃烧产物是燃烧反响的主要特征。
8、物质的传递主要通过物质的分子扩散、燃料相分界面上的斯蒂芬流、浮力引起的物质流动、由外力引起的强迫流动、紊流运动引起的物质混合等方式来实现。
9、物质A在物质B中扩散时,A扩散造成的物质流与B中A物质的浓度梯度成正比,这个梯度可有三种表示方法,分别是浓度梯度、分压梯度和质量分数梯度。
10、管道高度越高,管道内外温差越大,烟囱效应越显著。
11、烟气是火灾使人致命的主要原因。烟气具有的危害性包括:缺氧、窒息作用;毒性、刺激性及腐蚀性作用;烟气的减光性;烟气的爆炸性;烟气的恐惧性;热损伤作用。
12、烟气的主要成分:、2、、2、2、3等气态产物。
二、简答
1、燃烧的本质:是一种特殊的氧化复原反响。
燃烧的特征:燃烧时可以观察到火焰、发光、发烟这些特征。例如:蜡烛燃烧时可以观察到花苞型火焰,实际火灾中的火焰呈踹流状态;停电时蜡烛发出的光可以照亮周围,实际火灾中物质燃烧的火光能够照亮夜空;蜡烛棉芯较长时很容易观察到火焰上方有黑烟冒出,在蜡烛上方放置冷瓷器时,可以观察到烟炱,实际火灾中更可以观察到浓烟滚滚的现象。
第二章 燃料的燃烧计算
完全燃烧与不完全燃烧
燃料燃烧时所需空气量及烟气生成量
烟气分析
燃烧设备的热平衡
计算中的简化
微量的稀有气体所有气体都作为理想气体
不考虑烟气的热分解和灰质的热分解产物
略去空气中和CO2
第一节 燃料燃烧所需空气量计算
一、燃料燃烧所需理论空气量
理论空气量即根据化学反应式计算出来的燃料完全燃烧时所需空气量。Nm3干空气/kg燃料,Nm3干空气/Nm3燃料,V0
液体燃料与固体燃料燃烧所需理论空气量
气体燃料燃烧所需理论空气量
二、燃料燃烧时实际空气需要量
空气系数
实际空气需要量
第二节 完全燃烧时烟气的计算
一、液体燃料与固体燃料烟气的计算
理论烟气量的计算
实际烟气量的计算
烟气焓的计算
燃料理论燃烧温度
二、气体燃料烟气的计算
理论烟气量的计算
实际烟气量的计算
第三节 不完全燃烧时烟气量的计算
一、液体燃料与固体燃料
二、气体燃料
三、燃料不完全燃烧烟气量与完全燃烧烟气量的关系
第四节 烟气分析计算
一、 成分的检验方法
二、空气系数的检测计算
三、燃料不完全燃烧损失计算
四、奥氏烟气分析器
第五节 燃烧设备的热平衡
第三章 燃烧化学 反应动力学基础
化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速度及其影响因素的一门学科
一·基本概念 单相系统与单相反应:在一个系统内各个组成都是同一物态,则称此系统为单相系统。在此系统内进行的化学反应,则称单相反应。
多相系统与多相反应:在一个系统内各个组成不属同一物态,则称此系统为多相系统。在多相系统内进行的化学反应,则称多相反应。
分子反应:
单分子反应------化学反应时只有一个分子参与反应,I2=2I
双分子反应------反应时有两个不同种类或相同种类的分子同时碰撞而发生的反应,CO2+H2
CO+H2O
三分子反应------反应时有三个不同种类或相同种类的分子同时碰撞而发生的反应,2CO+O2=CO2
《燃烧学》课程教学大纲
课程名称:燃烧学 课程编码:C12061
学分:2.5 学时:48 实验学时:8
适用(学科)专业:农业工程 执笔人: 何芳
学科负责人签字: 单位负责人签字:
一、课程目的
本课程从理论与实际应用的角度系统地阐述各种燃料的特性;燃料燃烧过程中着火、火焰传播、火焰稳定的基本理论;气体、液体、固体燃烧过程特性分析方法;以及加强燃料燃烧的各种技术。使学生能全面分析燃烧现象,并从技术上改进燃烧状态。
二、本课程的学习要求
本课程的预修课程是高等数学,流体力学,传热学等课程
通过本课程的学习,应达到以下基本要求:
1、 了解燃烧学的研究对象,研究方法。
2、 掌握燃烧过程涉及的基本概念、基本术语、气液固体燃料的特性和分析方法。
3、 掌握燃烧过程的基本计算。
4、 掌握着火理论、火焰传播理论、常用火焰稳定技术。
5、 掌握气体、液体、固体燃烧器结构及功能。
6、 了解燃烧产生的污染及防治方法。
三、教学内容与学时分配
第一部分 燃料 6学时
燃料的种类,燃料的物理化学特性(元素分析、工业分析),气液固燃料的优缺点。
第二部分 燃料的燃烧及计算 6学时
燃烧计算原理,空气需要量,过量空气系数的概念、燃烧产物的组成。燃料理论发热温度、理论燃烧温度的概念的及其计算方法,影响理论燃烧温度的因素。
第三部分 燃料的燃烧方法与燃烧装置 6学时
(完整)工程燃烧学复习要点
思考题
第一章 绪论
1、 燃烧的定义(氧化学说):燃烧一般是指某些物质在较高的温度下与氧气化合而发生激烈的氧化反应并释放大量热量的现象。
2、 化石燃料燃烧的主要污染排放物?烟尘,硫氧化物,氮氧化物其次还有CO,CO2等其他污染物。
3、 燃素学说;燃素学说认为火是火是由无数细小且活泼的微粒构成的物质实体,这种火的微粒即可愿意与其他元素结合而形成化合物也可以以游离的方式存在,大量游离的火的微粒聚集在一起就形成了明显的火焰,它弥散于大气之中变给人以热的感觉,由这种火微粒构成的火的元素便是燃素。
第二章 燃料
1. 什么叫燃料?它应具备哪些基本要求?是指在燃烧过程中能释放出大量热量,该热量 又能经济、有效地应用于生产和生活中的物质.物质作为燃料的条件:(1)能在燃烧时释放出大量热量;(2)能方便且很好的燃烧;(3)自然界蕴藏量丰富,易于开采且价格低廉;(4)燃烧产物对人类、自然界、环境危害小
2. 化石燃料主要包括那些燃料?(煤,石油,天然气)
3. 燃料分类方法?燃料按物态分类及其典型代表燃料(1 固体燃料(煤炭)2 液体燃料(石油、酒精)2气体燃料(天然气、氢气)
4. 燃料的组成,固液体燃料的元素组成都有那些? 固体燃料是各种有机化合物的混合物。混合物的元素组成为:C、H、O、N、S、A、M 液体燃料是由多种碳氢化合物混合而成的。 其元素组成亦为:C、H、O、N、S、A、M
5. 气体燃料的主要组成成分有哪些? 气体燃料是由若干单一可燃与不可燃气体组成的混合物:CO、H2、CH4、CnHm、CO2、N2、H2O、 O2等。
6. 燃料分析有几种,分别是什么?(1)工业分析组成(测定燃料中水分(M)、挥发分(V)灰分(A)和固定碳(FC)等4种组分的含量)。;(2) 元素分析组成(用化学分析的方法测定燃料中主要化学元素组分碳(C)、氢(H)、氮(N)、硫(S)和氧(O) 以及灰分(A)和水分(M)的含量); (3)成分分析组成(化学分析方法测定气体燃料各组分的体积或质量百分比)