1 《燃烧理论基础》复习题
第一章 燃烧中的化学热力学及燃烧化学问题
1、 我国目前能源与环境的现状怎样？
2、 什么叫燃烧？
3、 从正负两方面论述研究燃烧的意义。
4、 不同的学科研究燃烧学各有设么侧重点？
5、 简述能量转化与守恒关系。
6、 标准生成焓、生成焓的定义？
7、 反应焓的定义及计算方法？
8、 燃烧焓的定义？
9、 用图示的方法（△H-T）表达放热反应与吸热反应。
10、 燃烧焓与燃烧能近似相等的原因？
11、 燃料热值与燃烧焓的关系？
12、 高热值和低热值的区别和转换方法怎样？
13、 液体以及气体燃料热值的测试方法如何？
14、 反应焓和温度的关系？
15、 什么叫化学平衡？
16、 平衡常数的三种表达方式和相互间的关系怎样？
17、 反应速度、生成速度或消耗速度的表达式？
18、 反应度的概念及计算方法？
19、 Gibbs函数的定义？
20、 自由焓与温度变化的关系？
21、 自由焓与压力变化的关系？
22、 孤立系统与非孤立系统的反应平衡关系各自通过什么来判断？
23、 过量空气系数（φat）与当量比(φ)的概念？
24、 浓度以及化学计量浓度的概念？
25、 化学反应中达到平衡状态时的反应度及各组分的摩尔比的计算方法怎样？
26、 氧化反应中，燃烧空气量与燃烧产物的计算方法怎样？
27、 绝热火焰温度的计算方法（反应度为1、反应度小于1、考虑高温热分解三种）怎样？
28、 净反应速度的定义？
29、 化学反应过程中浓度岁时间的变化关系怎样？
30、 反应级数的定义（反应物浓度的指数和）与确定？一般烃类的燃烧反应级数为多少？
31、 Arrhenius定律的内容是什么？（它考察了比反应速度与温度的关系）
32、 为什么说Arrhenius定律的结论与分子碰撞理论对化学反应速度的解释是一致的？
33、 热爆理论的局限性体现在什么地方？
34、 什么叫链反应？它是怎样分类的？
燃 烧
1、着火是指：燃料和氧化剂混合后，由无化学反应、缓慢的化学反应向稳定的强烈放热状态的过渡过程，最终在某个瞬间、空间中某个部分出现火焰的现象。
2、热自燃孕育期即为着火延迟期：它的直观意义是指可燃物质由可以反应到燃烧出现的一段时间，更确切的是在可燃物质已达到着火条件下，由初始状态到温度骤升的瞬间所需时间。
3、火焰传播是指：当混合气的某一局部点燃着火时，将形成一个薄层火焰面，火焰面产生的热量将加热临近层的可燃混合气，使其温度升高至着火燃烧，这样一层一层的着火燃烧，把燃烧逐渐扩展到整个可燃混合气的现象。
4、燃烧温度：燃料在炉内实际燃烧后烟气所达到的温度(有散热)，它是在边燃烧边传热的情况下烟气达到的温度，在高度方向和炉膛截面的不同处，其燃烧温度是不相同的；此外还与燃烧完全程度及燃料是否热解有关。
5、理论燃烧温度(绝热燃烧温度)：假定炉膛边界不传热(绝热系统)时，燃料完全燃烧(不完全燃烧热损失为零)时炉内烟气所能达到的最高温度(不等于1，燃料和空气均可预热)。理论燃烧温度是燃料燃烧的一个重要指标，为某种燃料在某一燃烧条件下所能达到的最高温度，其对于炉内过程分析和热工计算都是一个极其重要的依据，对于燃料与燃烧条件的选择，温度水平的估计和炉内换热计算，都有实际意义。
6、理论发热温度：假定炉膛边界不传热(绝热系统)时，燃料完全燃烧(不完全燃烧热损失为零)，燃料和空气均不预热时，空气消耗系数为1时，炉内烟气能达到的温度称为理论发热温度。理论发热温度只和燃料性质有关，是从燃烧温度的角度评价燃料性质的一个指标。
7、均相燃烧：燃料和氧化剂的物态相同，如气体燃料在空气中的燃烧，燃料和氧化剂都是气体，属于同相燃烧。
8、异相燃烧：燃料和氧化的物态不同，如固体燃料在空气中的燃烧属于异相燃烧。
9、动力燃烧：燃料与氧化剂混合时间远小于燃料与氧化剂的混合物为达到开始燃烧反应的温度时所需的加热时间和完成化学反应所需时间之和，扩散性能远远超过化学反应性能，燃烧速度取决于化学反应性能，而与扩散性能无关。此时，扩散性能很强，燃料表面有足够的氧气，阻碍燃烧的是不能迅速进行化学反应。如预先混合好的可燃气体与空气混合物的燃烧过程、层燃炉尾部燃烬区的燃烧过程、细小颗粒煤粉的燃烧过程和煤粉炉尾部的燃烧等，即动力燃烧不只在气体燃料燃烧时才存在。
第３１卷第６期 ２ ０ ０ ８年１ ２月 火炸药学报 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ ６５
推进剂燃烧产物热力学性质的理论计算
徐杨森，卢 专，王明良，田德余，刘剑洪
（深圳大学化学与化工学院，广东深圳５１８０６０）
摘 要：采用密度泛函Ｂ３ＬＹＰ方法在６—３１１Ｇ（ｄ，Ｐ）和ＬＡＮＬ２ＤＺ一６ ３１１Ｇ（ｄ，Ｐ）水平下计算了火箭推进剂燃烧产物 （含Ｃｕ、Ｐｂ、Ｂ、Ａ１等元素）氯化物和氟化物的热力学性质。用基于Ｍｏｒｓｅ势函数的统计力学方法计算了其中的双原
子分子在３ｏＯ～６ ０００Ｋ时的热力学性质。结果表明，采用Ｍｏｒｓｅ势函数方法计算的ＣｕＦ、ＰｂＦ、ＰｂＣＩ、ＢＣ１、ＣｌＯ、Ａ１Ｃ１、 Ａ１Ｆ和ＢＦ双原子分子的热容和熵与文献值一致，其一般偏差为１ ～２ 。采用Ｍｏｒｓｅ势函数方法可以方便快捷地 计算出推进剂燃烧产物（双原子分子）的热力学性质。 关键词：量子化学；密度泛函理论；Ｍｏｒｓｅ势；推进剂；热力学 中图分类号：ＴＪ５５；Ｏ６２５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７—７８１２（２００８）０６—００６５—０４
Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ
ＸＵ Ｙａｎｇ ｓｅｎ，ＬＵ Ｚｈｕａｎ，ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ—ｌｉａｎｇ，ＴＩＡＮ Ｄｅ—ｙｕ，ＬＩＵ Ｊｉａｎ—ｈｏｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５ １ ８０６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｃｋｅｔ ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ，ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ
第六章 燃烧过程的基本理论
1. 阿累尼乌斯定律：0exp(/)kkERT
k0──频率因子，表征反应物质分子碰撞的总次数；
E──活化能，使分子接近和破坏反应分子化学键所必须消耗的能量，也就是发生反应所需要的能量。不同反应的活化能不同，且正反应和逆反应的活化能也是不同的；
T──热力学温度，K；
R──通用气体常数，。
2. 煤燃烧过程的四个阶段：
1) 预热干燥阶段：水分蒸发，吸热过程，温度<200℃；
2) 挥发分析出并着火阶段：高分子碳氢化合物吸热，热分解，分解出一种混合可燃气体，及挥发分。挥发分一经析出，便马上着火，开始放热，温度>200℃～300℃；
3) 燃烧阶段：挥发分和焦炭的燃烧，大量放热，温度急剧上升；
4) 燃烬阶段：焦炭燃尽成灰渣。
3. 碳的多相燃烧过程：
1) 参与燃烧反应的气体分子(氧)向碳粒表面的转移与扩散；
2) 气体分子(氧)被吸附在碳粒表面上；
3) 被吸附的气体分子(氧)在碳表面上发生化学反应，生成燃烧产物；
4) 燃烧产物从碳表面上解吸附；
5) 燃烧产物离开碳表面，扩散到周围环境中。
吸附与解吸附最快；扩散与化学反应最慢，但最主要。因此，碳的多相燃烧速度决定于氧向碳粒表面的扩散速度和氧与碳粒的化学反应速度中速度最慢的一个。
4. 多相燃烧反应的燃烧区域
在碳的多相燃烧中，多相化学反应速度，用气相O2消耗速度w1表示化学反应速度：
1fwkC
燃烧化学反应速度也可用氧向碳粒表面扩散速度表示：20fwCC 式中：fC—— 碳粒表面上氧的浓度，kg/m2；0C—— 周围介质中氧的浓度， kg/m2；
k —— 化学反应速度常数；β —— 扩散速度常数。
燃烧过程稳定时，氧气扩散速度等于氧气消耗速度： w1 = w2 = w
经推到：0n0kwCkCk
1) 动力燃烧区域：在燃烧过程中，当燃烧反应温度不高时，化学反应速度不快，此时氧的供应速度远大于化学反应中氧的消耗速度，亦即扩散能力远大于化学反应能力，即β >>
