哈工大燃烧学期末2002级试题B

2006年哈工大燃烧学期末考试题一、解释下列名词（每题 3 分，共18 分）1、绝热火焰温度：燃料在绝热的条件下完全燃烧所能达到的最高温度。

2、化合物的反应焓：在几种化合物（或元素）相互反应形成生成物时，放出或者吸收的热量称为反应焓。

3、斯蒂芬流：在燃烧问题中，在相分界面处存在着法向的流动，多组分流体在一定的条件下在表面处将形成一定的浓度梯度，因而可能形成各组分法向的扩散物质流。

如果相分界面上有物理或化学过程存在，那么这种物理或化学过程也会产生或消耗一定的质量流。

于是在物理或化学过程作用下，表面处又会产生一个与扩散物质流有关的法向总物质流。

称为斯蒂芬流。

4、可磨性系数：标准煤样和试验煤样由相同粒度破碎到相同细度所消耗的能量之比。

5、着火感应期：可燃混合物从初始温度T0 升高到着火温度Tc 所需要的时间。

6、索太尔平均粒径：用全部颗粒的体积除以总表面积所获得的平均粒径，3 2 d5 = d32 = Σ nd / Σ nd二、填空（每空 2 分，共32 分）1、按照燃料和空气燃烧过程的气体动力学特性，固体燃料的基本燃烧方式可以分为__层燃__、____流化床燃烧____和___煤粉燃烧___三种。

2、液体燃料的雾化方式可分为_____介质雾化____和_______机械雾化____两种类型。

3、CH4 在纯氧中燃烧，所生成的NOx 的类型包括____无____和______无_______。

试题：班号：姓名：第 2 页（共8 页）4、某煤的工业分析成分和发热量如下：Var, % Mar, % Aar, % FCar, % Qnet,ar, MJ/kg18 10 25 52 20请计算，该煤质属于___烟__煤，1000 吨该煤相当于___682.4___吨标准煤。

5、链锁反应的三个基本步骤是__链的激发__、__链的传递__和__链的销毁__。

6、设某一反应温度由400℃增至500℃时，反应速率将增加值原来的e(e=2.718)倍，该反应的活化能是__________________。

1
是
。
3、为了用虚位移原理求解系统 B 处约束力，需将 B 支座解除，代以适当的约束力，A，D 点虚 位移之比值为：δrB : δrD = ， P = 50N， 则 B 处约束力的大小为 （需画出方向） 。
三、计算题（本题 10 分） 图示平面结构，自重不计，B 处为铰链联接。已知：P = 100 kN，M = 200 kN·m，L1 = 2m，L2 = 3m。试求支座 A 的约束力。
2
六、计算题（本题 15 分） 在图示系统中，已知：匀质圆盘 A 和 B 的半径各为 R 和 r，质量各为 M 和 m。试求：以φ和θ 为广义坐标，用拉氏方程建立系统的运动微分方程。
七、计算题（本题 20 分） 在图示机构中，已知：纯滚动的匀质轮与物 A 的质量均为 m，轮半径为 r，斜面倾角为β，物 A 与斜面的动摩擦因数为 f ' ，不计杆 OA 的质量。试求： （1）O 点的加速度； （2）杆 OA 的内力。
再与速度分析一样选取点，动系，由点的加速度合成定理
a A ae ar
① ……② ……③
将①②两式联立得
a C a AC a AC a e a r
大小 方向 由加速度平行四边形得
t
n
0 0 ω2 R √ √ √
？ √
？ √
ar a A cos α 0.8 3 1.3856m/s 2
V
1 2 2 (k1 k2 ) x δst δst Q( x δst δst ) 2 1 (k1 k2 ) x 2 2 Tmax 1Q 2 2 ωn A 2g
当物块处于平衡位置时
当物块处于偏离振动中心位置极端位置时， 1 Vmax (k1 k 2 ) A 2 2 由机械能守恒定律，有 1Q 2 2 1 ωn A (k1 k2 ) A2 T max V max, 2g 2

2020—2021学年第一学期《消防燃烧学B》期末试题考核方式：闭卷适用班级：管理工程系20级系班姓名学号（说明：本试卷共4大题，共6页，满分100分，请将答案写在答题纸上。

）一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分1.从本质上讲，燃烧是一种（）反应。

A、氧化还原B、应激C、放热D、吸热2.根据GB/T 4968-2008《火灾分类》，金属属于（）火灾。

A、A类B、B类C、C类D、D类3.下列关于燃烧的说法中，错误的是( ）。

A、燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应B、火焰是燃烧过程中最明显的标志C、燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧D、燃烧一定伴有火焰、发光和发烟现象4.厨房炒菜的油锅着火了，采取( ）灭火方法最快速有效。

A、窒息法B、冷却法C、抑制法D、隔离法5.室内火灾进入充分发展阶段的主要标志是（）。

A、闪燃B、轰燃C、爆燃D、自燃6.在规定的试验条件下，液体挥发的蒸气与空气形成的混合物，遇火源能够闪燃的液体最低温度(采用闭杯法测定)，称为（）。

A、自燃点B、闪点C、燃点D、着火点7.木制桌椅燃烧时，不会出现的燃烧方式是（）。

A、分解燃烧B、表面燃烧C、熏烟燃烧D、蒸发燃烧8.以下防爆泄压装置中，属于防止化学性爆炸的是（）。

A．安全水封B、爆破片C、安全阀D、阻火器9.（）是灭火的最有利时机，应设法争取尽早发现火灾，把火灾及时控制、消灭在起火点。

A、火灾初期增长阶段B、火灾衰减阶段C、火灾熄灭阶段D、火灾充分发展阶段10.下列关于燃烧的说法，正确的是（）。

A、具备足够数量或浓度的可燃物、助燃物以及足够能量引火源，并且三者相互作用，就一定能够发生燃烧B、木炭发生表面燃烧时，通常发光、发热，属于有焰燃烧C、氧气是唯一的助燃物D、所有的燃烧发生和发展都需要可燃物、助燃物、引火源和链式自由基四个条件11.建筑保温材料内部传热的主要方式是（）。

一.名词解释（18分，每小题3分）1.燃料的低位发热量当不计入燃烧产生的水蒸汽汽化潜热时,10燃料完全燃烧所释放出的热量2.过量空气系数实际空气量与理论燃烧所需空气量的比值3.层流火焰传播速度层流火焰锋面在其法线方向上相对于未燃混合气体的速度4.预混火焰和扩散火焰预混火焰是燃料和氧化刑充分混合后的燃烧火焰。

火焰温度很离,没有黑烟，火焰短而强.扩散火焰是燃料燃烧所需的空气全部由外界提供，靠可燃气体与空气中的氧相互扩散来完成燃烧过程的火焰•燃烧过程较长,火焰温度低, 燃料不易燃尽，有很烟，火焰很长.5.质量作用定律基元反应的速率与反应物浓度（带有相应的指数）的乘积成正比，其中个浓度的指数就是反应式中各相应物质的化学计量系数.6.斯蒂芬流多组分流体在一定的条件下在表面处将形成一定的浓度梯度，因而可能形成各组分法向的扩散物质流.另外如果相分眾面上有物理或化学过程存在，这种物理或化学过程也会产生或消耗一定的质量流，于是在物理或化学过程作用下，表而处又会产生一个与扩般物质流有关的法向总物质流。

这个总物质流是由表面本身因素造成的。

这一现象是斯蒂芬在研究水面蒸发时首先发现的，因此称为斯蒂芬流.二、填空題（20分，每空2分）1.列举两种复杂化学反应类型对峙反应、平行反应、连续反应（任选两个）2.设某一反应21度由4（川9增至4109 BJ,反应速率将増加至氐来的（e=2・71«）倍，该反应的活化能等于38l939J/mol・3・煤粉燃烧过程中NOx的生成类型主要是燃卄型NO K和热力型NOx, 其兰更成分是NO和NO,.4.列举两种煤的特种分析方法热重分析.着火指数分祈,沉降炉实验.二维煥烧炉实验,热显微镜法,重力筛分法,比表面积法（任选两个）5.一种动力用煤的丄业分析成分如下，请判断这种煤的分类中揮发分烟煤（V空=28.6% ）。

三、简答题（25分，每小题5分）1.简述液体燃料燃烧的过程分为哪几步？液体燃料首先落发汽化，再扩散到空气中与空气混合绘燃烧（扩散燃烧）"2.归纳分支链锁反应的反应步骤.他激发（傩的开始）：由起始分子倍热、光爭外因生成自由基的反应. 偉传递（徒的增长）：有自由原字戎自由恳与饱和分子作用生成祈的分子和新的自由基，不斷交替，若不受阻，反应一立进行下去直至反应物被耗尽. 络中断（縫的销毁）：当自由恳被消徐时，链就中止.3.列举5种工程上常用的火焰稳定方法.用小型点火火焰稳定主火焰用钝休穗定火焰用旋转射滾趙定火焰扩散火焰的稳定用多孔板形成回流区稳定火焰/釆用射流喷入究然旷大的燃烧室使在射流外侧形成回減区稳定火焰/使射液刚咬入燃烧室屮就急剧拐专，在拐奇处刑成回流区稳屯火焰4.简述湍流预混火焰的分类和持点.小尺度湍渡火焰：湍流中的傲冈的平均尺寸•卜于可锲泯合气体在层液下的火焰锋而厚度.能够保持校规则的火焰锋面，其燃烧区的岸度只是略大于层滦火焰锋i&厚度；大尺度弱湍流火焰：微因平均尺寸大干可燃混合气休在层流下的火焰挣（&厚度，微团脉动追度小于层流犬焰传播速度，火焰锋面壮动，微团不能冲破火焰锋而大尺度强满沆火焰:從团平均尺寸丸于可煥混合气体在层流下的火堵饪面厚度，微团脉动速度大干层浣火焰传播速度，不存在连续的火焰而.5.说明煤粉燃烧过稈中一次风的作用.输送煤箱进入燃烧室；供给着火初期所需要的氣气m "Cp—+、'0(3)(6)(7)(8)(9) 四. 假定：1）油滴为均匀对称的球体；2）油滴随风孰动，与空气没有相对 运动；3）燃烧琏行得很快，火焰向很薄；4）油滴表血温度为饱和温度；5） 忽路对流与辐射换热；6）忽略抽滴周围的温度场不均匀对热导率、扩散系 数的影响,7）忽略斯蒂芬流.试计算火焰锋面的直径、加耗量，以及汕滴 直径与时间的关系.（9分）[^^/(L + C^T-T^dT = Nmfr^dr (2)得假设火焰前锋Z 外有一半经r 的球面，氣气从远处迈过这个球百向内扩散的敎矛必然等于火焰前锋所消耗的氨气量,D 氣的分了扩散系数：C 氧的浓反：卩&口燃油的化学X 吊比，从离油滴很远处务火焰锋面之问积分，得(7)» (8)联立: d\d 2]^-Kdr j对(9)积分 五. 应用谢苗诺夫的非稳态着火理论分析，如果燃料和空气均匀混合，对于 存在散热的系统，燃料的发热童对着火条件的影响（9分） 当有散热时.热輦的损失速举为：厂aS （J7；）W 单位时间，单位容积的释放热量为:对半径为r 的球面，通过球面向油滴传导的热量等于燃油气化所需热莹和使 油气温艮曲儿升髙到T 所需的热量，则4耳热系数：—燃油^化潜堀”一油浦柯u 的燃油气化盘.叩油耗乩Cp^燃沁;P 勺比热容. 将上式从油滴衣面（r“^T“）到火焰锋面（「和TJ 积分：In P.油的密度.母 〃(dj m = -p —； ----- M 2 dtdT乞-町燃混合物反应的释热木："-反応物向外界的放热系数：S-容器用面面积: '【一曲用介瓶讪应戒瞰面淵戌. 般灯对燃浪合物的初&追也V-养器休和■ •知图，假定TO3<T O2<T O,°当T O<T O2时，一般情况下q与业曲线相交于a.b两点、在该两点、处JZ/Jr = 0 »a点、到b点之间，q>q P 如杲取出外部扰动，系统的温度就会降低.、从而回到a点，当混合温度处干T o 时、qvq^即使冇外界扰动.温度也会冋到Ta.当系统温度达到Tb时、系统若有扰动便系统温度上升、此时qvq「系统将被迅速如热而着火；若有扰动使系统温度下降.此时q>q「系统温度将会逐渐冷却到Ta.当T（尸％2时・q与qg曲线相切于c点，此叶q=q（.当系统温度向上扰动时. 刃7必>0.系统温度会上升；当系统温度向下扰动时，（rr/dr>0，系统温度还是会回到Tc o称Tc国着火温度。