燃烧理论与技术作业

科学技术理论训练题及参考答案单项选择题1 ．科学来源于( )A ．理论B. 实践C .经验D.思维2 ．技术的实用性是由( )A 技术本向决定的 B. 生产发展水平决定的C 技术发展的环境和目标决定的D. 科学的基础性决定的3 ．文化建设的基础工程是( )A. 发展教育和科技B.繁荣文学艺术C. 发展体育和卫生D. 文学创作4．技术成果利用的性质和价值由( )A. 专家来评价B. 社会来评价C. 发明人来评价D. 专门机构来评价5 ．在现代技术领域中( )A.种子型技术越来越多B.大众型技术越来越多C. 需求型技术不断涌现D. 基础型技术发展迅速6 ．人类基因组计划的目标是( ) 。

A ．为农业、畜牧业改良品种B ．为克隆技术的发展创造条件C ．寻找出了问题的基因，解决人类遗传疾病治愈难的问题D ．完成对人类所有基因的解密工作7 ．坚持科学技术是第一生产力，就要十分重视( )。

A ．人的因素B ．物的因素C ．政府的作用D ．专家的作用8 ．科学技术是( )的生产力。

A ．直接B ．潜在C ．未来D ．间接9 ．科技工作的主战场是( )。

A .面向科学研究B .面向世界C •面向市场 D.面向国民经济10 ．振兴农村经济只能依靠( )。

A ．劳动力B ．资金C ．科技进步D ．文化教育11．我国的长城工业公司属于( )。

A ．研究机构B ．科学、技术、生产一体化机构C ．生产机构D ．出口机构()。

12 . 1998年8月初，国务院正式批准实施知识创新工程试点，试点单位是A .科技部B .中国科学院C .中国科协D .教育部13 .西部大开发是（）。

A .党中央根据邓小平同志关于两个大局”的战略思想作出的战略决策B. 以对西部富饶的土地资源进行开发为主要目标C .两个大局决策中的第一个大局D .要求东部发达地区暂停发展，全力支持西部14 .国民教育的根本任务是（）。

A .追求升学率B .培养精英人才C .普及科技知识D .全面提高国民素质15 .联合国环境与发展大会通过《21世纪议程》的时间是（）。

可燃液体的燃烧，实质上是燃烧可燃液体蒸发出来的蒸气，所以叫蒸发燃烧。

对于难挥发的可燃液体，其受热后分解出可燃性气体，然后这些可燃性气体进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧。

可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔点可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧等四种情况。

固体碳和铝、镍、铁等金属熔点较高，在热源作用下不氧化也不分解，它们的燃烧发生在空气和固体表面接触的部位，能产生红热的表面，但不产生火焰，燃烧的速度和固体表面的大小有关。

这种燃烧形式称为表面燃烧。

闪点的影响因素同系物液体的闪点随着相对分子量、相对密度、沸点的增加和蒸汽压的降低而增高。

同类组分混合液，如汽油、煤油等，由烃类的同系物组成，其闪点随着馏分的增高而增高。

异构体的闪点低于正构体。

能溶于水的易燃液体，闪点随浓度的降低而增高。

油漆类液体的闪点取决于油漆中所含溶剂的闪点。

两种可燃液体混合物的闪点一般低于这两种液体闪点的平均值。

易燃气体：a）与空气的混合物按体积分类占13％或更少时可点燃的气体；b) 不论易燃下限如何，与空气混合，燃烧范围的体积分数至少为12％的气体。

非易燃无毒气体：在20℃压力不低于280 kPa条件下运输或以冷冻液体状态运输的气体（窒息性气体、氧化性气体、不属于其他项别的气体）易燃液体：在其闪点温度（其闭杯试验闪点不高于60.5℃，或其开杯试验闪点不高于65.6℃）时放出易燃蒸气的液体或液体混合物，或是在溶液或悬浮液中含有固体的液体。

氧化性物质：本身不一定可燃，但通常因放出氧或起氧化反应可能引起或促使其他物质燃烧的物质。

有机过氧化物：分子组成中含有过氧基的有机物质，该物质为热不稳定物质，可能发生放热的自加速分解。

该类物质还可能具有以下一种或数种性质：a) 可能发生爆炸性分解；b) 迅速燃烧；c) 对碰撞或摩擦敏感；d) 与其他物质起危险反应。

e) 损害眼睛毒性物质：经吞食、吸入或皮肤接触后可能造成死亡或严重受伤或健康损害的物质。

第一章发动机的性能1.简述发动机的实际工作循环过程。

1）进气过程：为了使发动机连续运转，必须不断吸入新鲜工质，即是进气过程。

此时进气门开启，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动。

2）压缩过程：此时进排气门关闭，活塞由下止点向上止点移动，缸内工质受到压缩、温度。

压力不断上升，工质受压缩的程度用压缩比表示。

3）燃烧过程：期间进排气门关闭，活塞在上止点前后。

作用是将燃料的化学能转化为热能，使工质的压力和温度升高，燃烧放热多，靠近上止点，热效率越高。

4)膨胀过程：此时，进排气门均关闭，高温高压的工质推动活塞，由上止点向下至点移动而膨胀做功，气体的压力、温度也随之迅速下降。

（5）排气过程：当膨胀过程接近终了时，排气门打开，废气开始靠自身压力自由排气，膨胀过程结束时，活塞由下止点返回上止点，将气缸内废气移除。

3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么？可采取哪些基本措施？提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。

提高工质的绝热指数κ可采取的基本措施是：⑴减小燃烧室面积，缩短后燃期能减小传热损失。

⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。

⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。

⑷加强燃烧室气流运动，改善混合气均匀性，优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。

⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。

⑹采用合理的配缸间隙，提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。

4.什么是发动机的指示指标？主要有哪些？答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。

它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5.什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。

主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。

目录燃烧与爆炸理论及分析 (2)1. 引言 (2)2. 可燃物的种类及热特性 (2)2.1 可燃物的种类 (2)2.2可燃物的热特性 (3)3. 燃烧理论 (6)3.1 燃烧的条件 (6)3.2 着火形式 (6)3.3 着火理论 (7)3.4灭火分析 (14)4. 爆炸理论 (18)4.1 爆炸种类及影响 (18)4.2 化学爆炸的条件 (21)4.3 防控技术 (23)5. 结论 (24)1燃烧与爆炸理论及分析摘要：本文主要叙述了当前主要的燃烧及爆炸理论。

首先介绍了燃烧条件、着火形式以及具体的燃烧理论，然后对四种燃烧理论分别进行了灭火分析。

然后阐述了爆炸的种类、爆炸条件过程及防控技术。

最后对本文的内容作了总结，并且通过分析提出自己的观点。

关键词：燃烧理论；爆炸理论；防控技术。

1. 引言火灾是一种特殊形式的燃烧现象。

爆炸（化学）是一种快速的燃烧，为了科学合理地预防控制火灾及爆炸（化学），应当对燃烧的基本理论有一定的了解。

燃烧是可燃物与氧化剂之间发生的剧烈的化学反应，要使它们发生化学反应需要提供一定的外加能量，反应的结果则会放出大量的热能。

燃烧前后的物质与能量变化可以要据物质与能量守恒定律确定。

2. 可燃物的种类及热特性2.1 可燃物的种类可燃物是多种多样的。

按照形态，可分为气态、液态和固态可燃物，氢气(H2)、一氧化碳(CO)等为常见的可燃气体，汽油、酒精等为常见的可燃液体，煤、高分子聚合物等为常见的可燃固体。

可燃物之所以能够燃烧是因为它包含有一定的可燃元素。

主要是碳(C)、氢(H)、硫(S)、磷(P)等。

碳是大多数可燃物的主要可燃成分，它的多少基本上决定了可燃物发热量的大小。

碳的发热量为 3.35×107J/kg，氢的发热量为1.42×108J/kg，是碳的4 倍多。

了解可燃元素及由其构成的各类可燃化合物的燃烧特性可定量计算燃烧过程中的物质转换和能量转换。

有些元素发生燃烧后可以生成完全燃烧产物，也可生成不完全燃烧产物，不完全2燃烧产物还可进一步燃烧生成完全燃烧产物。

燃烧理论与技术——作业题第一组测试题：1、什么是反应级数？反应级数与反应物初始浓度之间的关系如何？答：化学反应速率表达式ω=kc A a c B b中,浓度指数之和n=a+b即为反应级数。

反应级数与反应物初始浓度的关系：ω=-dc/dτ=kc n(n——反应级数)2、什么是着火孕育时间？请图示。

并解释：为何堆放在煤场上的煤在常温下也经常会发生自燃，而直吹式煤粉锅炉一次风管道中的煤粉在高于150℃的条件下也不会发生自燃？1)答：着火孕育时间：满足临界着火条件下，可燃混合物从开始反应到出现火焰需要的时间，其物理意义为：从环境温度T0升高到着火温度TC所需要的时间。

如右图所示：系统的温度变化与反应放热和系统散热量的差值有关。

①对于曲线Ⅰ、Ⅱ，热量之差越来越接近于零，系统温度逼近渐近线Tlj。

②对于Ⅲ，系统温度不断升高，在t时出现拐点，拐点之前的那段时间就是着火孕育时间。

③提高初温相当于缩短着火孕育时间如曲线Ⅳ、Ⅴ。

2)答：着火、熄火是反应放热因素和散热因素相互作用的结果：堆放在煤场上的煤在常温下发生氧化作用，反应放热大于散热，故能发生自燃；而直吹式煤粉锅炉一次风管道中的煤粉尽管温度高达150℃，但其散热大于放热，故无法发生自燃。

3、为什么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？结合火焰区域的图进行解释。

答：扩散燃烧时所形成的火焰即为扩散火焰；同理，预混燃烧时所形成的火焰即为预混火焰。

扩散燃烧时，燃烧缓慢，燃烧空间热强度低。

扩散火焰的稳定燃烧范围宽，故不容易脱火也没有回火的危险。

而预混火焰形成的火焰短，火焰温度高，要注意防止其发生脱火和回火。

4、试解释为什么相同煤制成的水煤浆和煤粉着火温度不同？答：水煤浆由65%-70%不同粒度分布的煤，29-34%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物。

水煤浆在燃烧时。

里面水分的加热蒸发需要大量的热，故即使是相同煤制成的水煤浆和煤粉着火温度也不会相同。

第8章爆炸物的燃烧8.1 爆炸物燃烧的一般概念及特点8.1.1 爆炸物的概念及其燃烧的特点前面的几章分别研究讨论了气体、液体及固体燃料的燃烧过程以及火焰结构，给出了描述它们燃烧的数学物理模型及火焰结构的求解方法。

然而无论是前面讨论的气体燃料还是液体燃料或是固体燃料，它们燃烧时都必须要外界供给氧（或氟、氯等），才能发生燃烧反应。

而本章要讨论的是一种特殊的燃料，它燃烧时无须外界提供氧，对这种单质的燃料而言，它是靠自身分子结构中所含的氧化剂进行分子内的自身氧化还原反应完成它的燃烧过程的，而这种特殊的混合燃料就是爆炸物。

那么什么样物质称为爆炸物？它的定义是：在一定的外界能量激发下能够迅速发生化学反应，并且能放出大量的气体和热的物质。

由于它具有反应的迅速性、放热性及产生大量气体，就使它在单位时间内释放出的能量多，功率大，释放出的能量通过反应产生的气体介质的膨胀而对外做功，即产生爆炸作用。

爆炸物并不仅仅会爆炸，在一定的条件下它还会燃烧，爆炸物的燃烧亦称爆燃，它与一般燃料的燃烧有所不同，无论是混合爆炸物还是单质爆炸物，由于它本身都含有氧化剂和可燃剂，因此它不需要空气中的氧就能进行燃烧。

爆炸物的燃烧是一种猛烈的物理化学变化。

其特点是燃烧反应只在爆炸物的局部地区进行，通常称该区为反应区，反应区内外爆炸物的物理化学参量明显不同。

反应区沿爆炸物药柱表面法线方向传播的速度叫燃烧速度。

对于不同的爆炸物其燃烧速度的差异很大，一般在每秒几毫米到几百米之间，但小于爆炸物中的音速。

爆炸物的燃烧状态和燃烧速度受外界条件的影响很明显，尤其是压力对它们的影响。

这些条件可以决定它是稳定燃烧还是不稳定燃烧。

外界压力升高可以显著地提高它的燃烧速度，甚至可以使爆炸物由燃烧转变成爆轰。

例如火药在大气中燃烧时它的燃烧速度一般都比较慢，而在密闭容器或火药膛内的燃烧速度却要快的多，甚至出现爆炸事故（如火炮的膛炸）。

再如有些炸药在大气中也能进行有规律缓慢的燃烧，而将它置于密闭容器燃烧时，由于燃气产物无处扩散，造成压力的剧增，此时只要药量足够，它就会由燃烧转变成快速爆轰。

《消防燃烧学》教案.doc教案章节：第一章燃烧基础理论一、教学目标：1. 让学生了解燃烧的基本概念，理解燃烧的三要素。

2. 使学生掌握燃烧过程的物理化学变化。

3. 培养学生对火灾危险性的认识，提高消防安全意识。

二、教学内容：1. 燃烧的基本概念燃烧的定义燃烧的分类2. 燃烧的三要素燃料氧气点火源3. 燃烧过程的物理化学变化燃料的分解氧化反应燃烧产物的形成三、教学方法：1. 讲授法：讲解燃烧的基本概念、燃烧的三要素和燃烧过程的物理化学变化。

2. 案例分析法：分析火灾案例，让学生了解燃烧事故的危害。

四、教学准备：1. 教材：《消防燃烧学》2. 课件：燃烧基础理论3. 案例素材：火灾案例图片和视频五、教学步骤：1. 引入：讲解燃烧在日常生活中的应用，引发学生对燃烧的兴趣。

2. 讲解燃烧的基本概念，阐述燃烧的定义和分类。

3. 讲解燃烧的三要素，分析它们在燃烧过程中的作用。

4. 讲解燃烧过程的物理化学变化，包括燃料的分解、氧化反应和燃烧产物的形成。

5. 分析火灾案例，让学生了解燃烧事故的危害。

6. 总结本章内容，强调消防安全的重要性。

7. 布置课后作业：复习本章内容，查阅相关资料，了解燃烧事故的预防措施。

教案章节：第二章火灾蔓延规律二、教学内容：1. 火灾蔓延的基本概念火灾蔓延的定义火灾蔓延的分类2. 火灾蔓延的规律火灾蔓延的影响因素火灾蔓延的速度和距离3. 火灾蔓延的模型火灾蔓延的数学模型火灾蔓延的数值模型三、教学方法：1. 讲授法：讲解火灾蔓延的基本概念、规律和模型。

2. 实验法：进行火灾蔓延实验，让学生观察火灾蔓延的现象。

四、教学准备：1. 教材：《消防燃烧学》2. 课件：火灾蔓延规律3. 实验器材：火灾蔓延实验装置五、教学步骤：1. 引入：讲解火灾蔓延在日常生活中的危害，引发学生对火灾蔓延的关注。

2. 讲解火灾蔓延的基本概念，阐述火灾蔓延的定义和分类。

3. 讲解火灾蔓延的规律，分析影响火灾蔓延的因素。

防火技术基本理论与措施一、火灾我国将工伤事故分为20类，火灾属于第8类。

在生产过程中，凡是超出有效范围的燃烧都称为火灾。

例如气焊时或烧火做饭时，将周围的可燃物(油棉丝、汽油、劈柴等)引燃，进而烧毁设备、家具和建筑物，烧伤人员等，这就超出了气焊和做饭的有效范围，构成了火灾。

在消防部门有火灾和火警之分，其共同点是超出了有效范围的燃烧，不同点是火灾系指造成了人身和财产的一定损失，否则称为火警。

二、防火技术基本理论根据燃烧必须是可燃物、助燃物和火源这三个基本条件相互作用才能发生的道理，采取措施，防止燃烧三个基本条件的同时存在或者避免它们的相互作用，则是防火技术的基本理论。

所有防火的技术措施都是在这个基本理论的指导下采取的，或者可这样说，全部防火技术措施的实质，即是防止燃烧基本条件的同时存在或避免它们的相互作用。

例如，在汽油库里或操作乙炔发生器时，由于有空气和可燃物(汽油和乙炔)存在，所以规定必须严禁烟火，这就是防止燃烧条件之——火源存在的一种措施。

又如安全规则规定气焊操作点(火焰)与乙炔发生器或氧气瓶之间的距离必须在10m以上，乙炔发生器与氧气瓶之间的距离必须在5m以上，电石库距明火、散发火花的地点必须在30m以上等，采取这些防火技术措施即是为了避免燃烧三个基本条件的相互作用。

三、防火基本技术措施通过以上讨论，我们可以看出防止火灾发生的基本技术措施主要有：1．消除着火源。

研究和分析燃烧的条件告诉我们这样一个事实，防火的基本原则主应建立在消除火源的基础之上。

我们知道，人们不管是在自己家中或办公室里还是在生产上，简而言之在每一个地方，都经常处在各种或多或少的可燃物质包围之中，而这些物质又是存在于人们生活所必不可少的空气中。

这就是说，具备了引起火灾的上述燃烧三个基本条件中的两个条件。

结论很简单：消除火源。

只有这样，才能在绝大多数情况下满足预防火灾和爆炸的基本要求。

我们说，火灾原因调查实际上就是查出是哪种着火源引起的火灾。

燃烧理论与燃烧设备试题A考试形式：闭卷答题时间： 90 分钟本卷面成绩占课程成绩 100%（所有答案必须写在答题纸上、标清题号）一、名词解释(每题2分)1、高位发热量：1kg燃料完全燃烧放出的全部热量，包括水蒸汽凝结时放出的热量。

2、结渣温度：灰渣在无冷却的表面上（或已被沉积层覆盖的有冷却的表面上）开始形成突峰状沉积层的烟气温度，叫结渣温度。

3、燃点：外界火焰能点燃油并维持5秒以上的最低温度称为燃点4、焦炭：煤析出挥发分、水分后得到的固态物质称为焦炭5、粘温特性：指灰渣的粘度随温度变化的关系，用以判断结渣倾向灰熔点。

6、化合物的生成焓：当化学元素在化学反应中构成一种化合物时，根据热力学第一定律，化学能转变为热能（或者相反）。

转变中生成的能称之为化合物的生成焓。

7、燃烧热：1mol的燃料完全燃烧释放的热量称为化合物的燃烧热。

8、活化能：活化粒子与普通分子平均能量之差称为活化能。

9、直流射流：射流不旋转，切向速度为零。

10、火焰传播速度：沿火焰锋面的法向，火焰移动的速度称为火焰传播速度。

二、简答题（每题6分）1、燃烧学的研究主要从哪两方面进行的，并简述之？答：（1）燃烧理论的研究•研究燃烧过程所涉及的各种基本现象的机理•如燃料的着火、熄火、火焰传播及火焰稳定、预混火焰、扩散火焰、层流和湍流燃烧、液滴燃烧、碳粒燃烧、煤的热解和燃烧、燃烧产物的形成等过程的机理（2）燃烧技术的研究•应用燃烧基本理论解决工程技术中的各种实际燃烧问题•如对现有燃烧方法进行分析和改进，对新的燃烧方法进行探索和实践，提高燃料利用范围和利用效率，实现对燃烧过程的控制，控制燃烧过程中污染物质的生成和排放等等。

2、简述元素分析成分的构成。

答：碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分3、简述水分对燃烧过程的影响。

答：燃料的发热量–着火、燃烧过程吸收大量热量，降低燃烧温度–排烟热损失–受热面腐蚀–堵灰–制粉、干燥和运输4、简述煤的焦结性种类。

答：粉状。

火灾中的燃烧理论与火场模拟火灾是一种常见的灾害，对人们的生命财产安全造成了严重威胁。

了解火灾的发展过程以及燃烧理论对于预防和处理火灾具有重要意义。

火场模拟则是通过计算机技术模拟真实火灾场景，以便更好地研究火灾蔓延规律和应急处理措施。

本文将介绍火灾中的燃烧理论以及火场模拟的原理与应用。

一、火灾中的燃烧理论燃烧是物质在氧气条件下发生的剧烈氧化反应，通常伴随着明亮的火焰、高温和火光。

燃烧需要三个基本要素：燃料、氧气和起火源。

燃料可以是固体、液体或气体，氧气则是必需的氧化剂。

起火源可以是电火花、摩擦、热源等。

火灾发展过程可以分为点燃、燃烧蔓延和火势发展三个阶段。

在火灾现场，火焰的观察和燃烧物的特性分析对于了解火灾的原因和发展规律至关重要。

火焰的色彩、高度和形状可以反映燃烧物的性质，例如蓝色火焰通常表示燃烧物中有金属元素的存在。

燃烧物的热值和着火温度也会影响火灾的发展速度和火势大小。

因此，对燃烧物的研究和鉴定对于火灾预防和事故调查具有重要意义。

二、火场模拟的原理与应用火场模拟是通过计算机技术模拟真实火灾场景，以便更好地研究火灾的蔓延规律和应急处理措施。

火场模拟包括物理模型的建立、参数的收集与输入以及计算结果的分析与展示。

物理模型的建立是火场模拟的关键步骤之一。

模型需要准确地描述火灾现场的几何特征、物理特性和边界条件。

几何特征包括建筑物的平面布局和立面形态，物理特性则包括墙体、楼板和隔墙的材料和厚度等。

边界条件则包括火灾发生的位置和火势的发展方向。

通过精确建立物理模型，能够更真实地模拟火灾发展的过程。

参数的收集与输入是模拟的另一个重要环节。

模拟需要相关的物理参数和初始条件，例如材料的燃烧特性、火源的温度、湿度等。

这些参数的准确性和合理性对于模拟结果的精度与可靠性具有重要影响。

因此，需要通过实验或已有数据的分析来获取这些参数，并输入到模拟软件中。

计算结果的分析与展示是火场模拟的最终目的。

计算结果可以是火焰的高度、温度和速度等参数，也可以是火灾蔓延的路径、烟气的扩散范围等。