燃燒學(xué)試卷答案

1、一、單選題（2分/個）1、不屬于常用防止脫火的措施的為：DA喉口加裝收縮段，但喉口直徑不變B加穩(wěn)焰器C使用冷卻裝置D利用鈍體2、下列關(guān)系不正確的是：BA液體燃燒的過程包括霧化、受熱蒸發(fā)、擴(kuò)散混合、著火燃燒B油滴燃燒屬于預(yù)混燃燒C提高燃燒室的溫度水平有利于強(qiáng)化油霧燃燒 D異相燃燒是指不同相的物質(zhì)之間發(fā)生的3、碳的（ ）反應(yīng)是自我促進(jìn)的，而（ ）反應(yīng)是自我抑制。AA氧化/氣化 B氣化/氧化 C還原/氧化D氧化/還原4、已知燃料成分，下列量可以確定的是：DA著火溫度B理論發(fā)熱溫度C理論燃燒溫度D實(shí)際燃燒溫度5、影響碳球燃盡速度的主要因素是：DA碳球表面二氧化碳濃度B碳球燃盡時(shí)間C碳球直徑D碳球表面氧

2、氣濃度分6、渦輪增壓裝置對汽車發(fā)動機(jī)的作用不包括：DA能提高汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃料氣體的化學(xué)反應(yīng)速度B能減少汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)燃料氣體的燃燒C提高汽車發(fā)動機(jī)的功率D能提高汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)燃料氣體理論發(fā)熱溫度7、能用來描述動量、熱量和質(zhì)量相似的準(zhǔn)則數(shù)是：CA普朗特?cái)?shù)，雷諾數(shù)，努塞爾特?cái)?shù)和舍伍德數(shù)B普朗特?cái)?shù)，施密特?cái)?shù)，努塞爾特?cái)?shù)和C普朗特?cái)?shù)，施密特?cái)?shù)，努塞爾特?cái)?shù)和舍伍德數(shù)D普朗特?cái)?shù)，施密特?cái)?shù)，努塞爾特?cái)?shù)和雷諾數(shù)8、依靠傳熱與傳質(zhì)進(jìn)行火焰?zhèn)鞑サ氖牵篊A爆震B(yǎng)爆炸C正常傳播D爆燃9、對于影響自燃著火溫度的描述，不正確的是：DA散熱系數(shù)減少有利于著火B(yǎng)燃料活性強(qiáng)易著火C系統(tǒng)初始溫度升高容易著火D產(chǎn)熱散熱相等有利于著火

3、10、靜止空氣中球形碳粒燃燒，當(dāng)溫度為900時(shí)：BA只存在二次反應(yīng)B一次反應(yīng)，二次反應(yīng)并存C只存在一次反應(yīng)D以上都不對二、辨析題（判斷正誤，錯誤的說明理由，5分/個）1、復(fù)雜反應(yīng)所形成的最終產(chǎn)物由幾步反應(yīng)所完成，故可用質(zhì)量作用定律直接按反應(yīng)方程判斷反應(yīng)物濃度關(guān)系。答：錯。復(fù)雜反應(yīng)，所形成的最終產(chǎn)物是由幾步反應(yīng)所完成的，故化學(xué)反應(yīng)方程式并非表示整個化學(xué)反應(yīng)的真實(shí)過程，故無法用質(zhì)量作用定律直接按反應(yīng)方程判斷反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度關(guān)系2、家用煤球爐在800多攝氏度能穩(wěn)定燃燒，而大型煤粉爐要在1300以上才能穩(wěn)定燃燒，因此，由細(xì)小煤粉反應(yīng)活性好的理論可以得知：因此家用煤球爐比大型煤粉爐更實(shí)用。答：停留時(shí)

4、間是影響燃燒熱工況的很重要的一個因素。停留時(shí)間越長，燃燒熱工況越好。家用煤球爐中，煤的停留時(shí)間可以達(dá)到幾個小時(shí)，而大型煤粉爐中，煤粉顆粒在爐膛內(nèi)卻只能停留2到5秒，因此家用煤球爐在較低溫度下即可以維持燃燒穩(wěn)定，而大型煤粉爐卻需要較高爐膛溫度來維持燃燒穩(wěn)定。3、所謂爆燃是指火焰鋒面以導(dǎo)熱和對流的方式下傳熱給可燃混合物引起的火焰?zhèn)鞑ィ部赡苡蟹廴紵龝r(shí)的火焰?zhèn)鞑タ赡芤暂椛錇橹?，也有可能為對流和輻射并重，傳播速度較低（13m/S）傳播過程穩(wěn)定。答：錯。絕熱壓縮引起的火焰?zhèn)鞑?，是依靠激波的壓縮作用使未燃混合氣的溫度升高而引起化學(xué)反應(yīng)，從而使燃燒波不斷向未燃?xì)馔七M(jìn)，傳播速度大于1000m/s，大于聲速。如

5、爆炸、壓燃式內(nèi)燃機(jī)的火焰?zhèn)鞑ァ?、自燃的必要條件是指產(chǎn)熱散熱相等或產(chǎn)熱散熱變化率相等。答：對。三、簡答題（10分/個）1、什么叫強(qiáng)迫著火？請圖示強(qiáng)迫著火的過程。熱壁面強(qiáng)波點(diǎn)燃的臨界條件是什么？其物理意義是什么？答：強(qiáng)迫著火是指借助外部能量（固壁、火花塞），使其局部著火，依靠熾熱物體向周圍可燃混合氣散熱，在邊界層中可燃混合物由于溫度升高而進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)熱使氣體溫度不斷升高而著火，火焰就傳播到整個可燃混合物當(dāng)中。如圖示，當(dāng)炙熱物溫度Tw為一定值，使邊界層的溫度分布達(dá)到右圖所示時(shí)，邊界層內(nèi)氣體與固壁之間已無熱交換，氣體邊界層一點(diǎn)一點(diǎn)向混合氣推進(jìn)，使混合氣T升高，這是主流著火的臨界條件。Tw進(jìn)一

6、步升高時(shí)邊界層內(nèi)混合氣化學(xué)反應(yīng)加速，產(chǎn)熱增多，邊界層內(nèi)溫度快速上升，高溫的邊界層將向混合氣導(dǎo)熱，一層層的混合氣化學(xué)反應(yīng)加速，高溫區(qū)擴(kuò)大，最終整個主流的可燃?xì)庵?，如圖所示。熱壁面強(qiáng)波點(diǎn)燃的臨界條件：若Tw升高，則可燃?xì)怏w化學(xué)反應(yīng)速度w升高，放熱量隨之上升，（dT/dx）w上升，總可以找到這樣的溫度Tw2，使熾熱物表面與氣體沒有熱量交換，在壁面處（dT/dx）w=0，這樣的Tw2為臨界溫度，稱強(qiáng)迫點(diǎn)燃溫度。其物理意義是在熾熱物體壁面的溫度梯度等于零，邊界處的放熱率等于散熱鋁。2、試用粒徑平方-直線定律分析影響油滴燃燒的條件和因素。點(diǎn)火環(huán)如圖所示，當(dāng)火焰穩(wěn)定時(shí)，混合氣體在火焰鋒面法向的分速度就等于

7、氣體火焰的傳播速度，測量空氣與燃?xì)饬髁?，可得混合氣體流量，根據(jù)已知的噴嘴直徑，可計(jì)算出混合氣體的流速，再測量火焰的高度，算出火焰圓錐投影的半角，既可得到混合氣體在火焰鋒面法向的分速度氣體火焰?zhèn)鞑ニ俣?。測量過程： 1，分別測出空氣與燃?xì)獾牧髁亢停ǜ鶕?jù)流量計(jì)的不同，可能需要修正）計(jì)算總的混合氣體流量 2，測出噴嘴內(nèi)徑R，計(jì)算出噴嘴截面積,從而可以算出混合氣體流速 3，測量火焰高度h，可計(jì)算出火焰圓錐投影半角，綜上可得，測得的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣缺磉_(dá)式為3、試推導(dǎo)一個靜止圓球在無限大空間之中，沒有相對運(yùn)動的情況下和周圍氣體換熱的Nu數(shù)。4、為什么說擴(kuò)散火焰不容易脫火也不容易回火？為什么全預(yù)混火焰既容易脫

8、火也容易回火？四、應(yīng)用題（20分）為什么說擴(kuò)散火焰不容易脫火也不容易回火？為什么全預(yù)混火焰既容易脫火也容易回火？區(qū)域的圖進(jìn)行解釋。當(dāng)a1K=0，純擴(kuò)散火焰，不可能回火，因?yàn)楣艿乐袥]有氧氣，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?。也不易脫火，因?yàn)椋S著燃料在環(huán)境中的擴(kuò)散，與氧氣混合，火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙?，而流速卻在擴(kuò)散過程中不斷下降，很容易出現(xiàn)火焰穩(wěn)定點(diǎn)。火焰極為穩(wěn)定，但化學(xué)不完全燃燒損失大。，穩(wěn)定趨于很大，運(yùn)行較為可靠，混合物中火焰?zhèn)鞑ニ俣群艿?，不容易回火，與純擴(kuò)散火焰類似，隨著燃料在環(huán)境中的擴(kuò)散，與氧氣混合，火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙?，火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙?而流速卻在擴(kuò)散過程中不斷下降，很容易出現(xiàn)火焰穩(wěn)定點(diǎn)。太小時(shí)，氣體中烴缺氧，發(fā)生高溫裂解，產(chǎn)生炭黑，火焰呈明亮黃色，發(fā)光火焰，黑度大，有利于爐內(nèi)傳熱。時(shí)，既容易回火，也容易脫火，火