工程燃烧学1绪论PPT课件

第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学大力改进燃烧技术﹑提高能量转换效率，寻求新的节能措施﹑开辟新的能源以及实现洁净燃烧，降低动力设备的有害排放物等均成为21世纪初人类面临的重大研究课题。

深入地认识燃烧现象、掌握燃烧机理是与我们所从事的工作有密切联系的，也是我们所必需具有的专业基础知识的重要组成部分。

第一节概说第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学近代的动力工程及燃烧工程对燃烧技术的要求都十分严格，要求有极高的空间燃烧率（space heating rate）——即在单位时间、单位空间中燃烧化学反应的放热率[kJ/(m·s)]，应具有极高的燃烧效率，同时还应有较清洁的排放物（即有害排放物CO,HC,CO2,NO,…应尽可能地满足环境保护法的要求）。

第一节概说第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学当今，由于能源供求间的矛盾日益扩大，愈来愈多地使用代用燃料及劣质燃料，迫使动力机械工程师们必须加深对燃烧现象的认识和掌握更先进的燃烧技术。

由于燃烧的复杂性，人们通常只按照自己的专业需要去研究燃烧中的某一方面的问题。

第一节概说第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学 燃料与氧化剂燃烧后变成燃烧产物，将化学能以热能的形式释放也是遵循热力学第一定律的一种转换方式。

燃料燃烧所释放的能量以焓（等压燃烧）或内能（等容燃烧过程）的变化形式表现出来，欲了解燃烧过程的能量转换的数量关系，就必须了解化学变化过程系统内各种化合物（即反应物及产物）的焓的数值变化关系。

第二节化学能和热能的转换第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学 从化学反应的化学平衡原理知道，化学反应常常是在正反两个方向同时进行的。

近代的热能装置及动力机械（如内燃机、锅炉及涡轮机等）的燃烧都必须在极短的时间内完成。

因而，燃烧反应速度及决定反应速度的反应机构（或机理）必然为工程师们所关注。

反应速度与着火滞燃期、火焰传播速度及燃烧产物的组分构成都有着密切的关系。

1燃烧化学基础1.1燃烧本质和条件1.1.1燃烧本质所谓燃烧，就是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟的现象。

燃烧区的温度很高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光；发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是燃烧过程中最明显的标志；由于燃烧不完全等原因，会使产物中混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。

从本质上说，燃烧是一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。

如果燃烧反应速度极快，则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使反应能量直接转变为机械功，在压力释放的同时产生强光、热和声响，这就是所谓的爆炸。

它与燃烧没有本质差别，而是燃烧的常见表现形式。

现在，人们发现很多燃烧反应不是直接进行的，而是通过游离基团和原子这些中间产物在瞬间进行的循环链式反应。

这里，游离基的链锁反应是燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。

1.1.2 燃烧条件及其在消防中的应用1.1.2.1 燃烧条件燃烧现象十分普遍，但其发生必须具备一定的条件。

作为一种特殊的氧化还原反应，燃烧反应必须有氧化剂和还原剂参加，此外还要有引发燃烧的能源。

1、可燃物（还原剂）不论是气体、液体还是固体，也不论是金属还是非金属、无机物还是有机物，凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质，均称为可燃物，如氢气、乙炔、酒精、汽油、木材、纸张等。

2、助燃物（氧化剂）凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，都叫做助燃物，如空气、氧气、氯气、氯酸钾、过氧化钠等。

空气是最常见的助燃物，以后如无特别说明，可燃物的燃烧都是指在空气中进行的。

3、点火源凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为点火源，如明火、高温表面、摩擦与冲击、自然发热、化学反应热、电火花、光热射线等。

上述三个条件通常被称为燃烧三要素。

但是即使具备了三要素并且相互结合、相互作用，燃烧也不一定发生。

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、M5.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）7.燃料的可燃与不可燃部分各包含哪些主要成分?可燃成分：（碳（最主要的可燃元素，氢（发热值最高的可燃元素)硫(有机硫、黄铁矿硫:可燃烧释放出热量，合称为可燃硫或挥发硫。