工程燃燒學(xué)復(fù)習(xí)卷子

1、第一章1、什么是燃燒？ 燃燒涉及到什么樣的物理化學(xué)過程？燃燒是伴隨著散熱和發(fā)光效果的激烈氧化反應(yīng)。物理過程：質(zhì)量傳遞、氣流運動、成分擴散、能量傳遞、過渡相、壓力變化等關(guān)于化學(xué)過程：反應(yīng)機理、反應(yīng)速度、反應(yīng)程度、燃燒產(chǎn)物的生成和控制等2 .燃燒哪個有利，哪個不利？(1)動力工程(二)材料生產(chǎn)、工業(yè)供熱；(三)家庭供熱(四)安全與火災(zāi)；(五)燃燒帶來的環(huán)境污染、有害瓦斯氣體、世界溫室效應(yīng)瓦斯氣體、煙塵等前三個有利，后兩個不利3、工業(yè)燃燒工程師需要解決哪些問題？對不同燃料的特性提出合理的燃燒方法根據(jù)生產(chǎn)工藝具體要求研訂特殊性能的新型燃燒裝置高效能源節(jié)約型燃燒裝置的研究與修訂研究低噪聲、低污染的燃燒技

2、術(shù)為計算機控制的工業(yè)燃燒過程提供數(shù)學(xué)模型4、工業(yè)燃燒工程師需要解決哪些問題？對不同燃料的特性提出合理的燃燒方法根據(jù)生產(chǎn)工藝具體要求研訂特殊性能的新型燃燒裝置高效能源節(jié)約型燃燒裝置的研究與修訂研究低噪聲、低污染的燃燒技術(shù)為計算機控制的工業(yè)燃燒過程提供數(shù)學(xué)模型5、煙煤可以分為什么小類？ 分類的根據(jù)是什么？貧炭、(貧瘠炭)、貧瘠炭、焦炭、肥炭、(1/3焦炭、氣肥炭)、瓦斯氣體炭、(1/2中粘炭)、弱粘炭、非粘炭、長焰炭在干燥無灰化學(xué)基揮發(fā)分vdaf=10的前提下用反映粘接性的幾個指標(biāo)(粘接指數(shù)gr.i .膠體層的最大厚度y和奧阿膨脹度b )對煙煤進行了細分粘著指數(shù)gr.i.=85時，以vdaf和gr

3、.i .分類。在粘接指數(shù)gr.i. 85的情況下，以vdaf和y、或者vdaf和b的值進行分類定。在用b值和y值區(qū)分的類別中有不符點的情況下，以用y值區(qū)分的類別為基準(zhǔn)6 .煤的成分表示方法和轉(zhuǎn)換關(guān)系應(yīng)用化學(xué)基(也稱為接收化學(xué)基)的表示方法，在以下的角度附加ar百分之百的風(fēng)險，百分之百的風(fēng)險干燥化學(xué)基的表示方法，下面的方框dcd %硬盤% od % nd %硬盤% ad %=100 %可燃化學(xué)基(也稱為干燥無灰化學(xué)基)的顯示方法是用以下的角顯示dafcdaf% hdaf% odaf% ndaf% sdaf%=100%煤中的水分是什么？ 工業(yè)分析中的水分含有什么？外部水分：未被燃料吸收而機械附著在

4、燃料表面的水在大氣中自然風(fēng)干可以去除內(nèi)部水分：吸附于煤粒內(nèi)部毛細孔的水分均勻分布于內(nèi)部由于自然風(fēng)干不能除去，105110oc加熱后除去化合水：礦物雜質(zhì)礦物結(jié)晶水在200500oc加熱后除去熱裂化水：有機質(zhì)中的氫和氧干餾或燃燒后形成的水工業(yè)分析的水分中含有前兩種，稱為全水分8、干餾是什么？干餾時如何實現(xiàn)空氣隔斷？在隔絕空氣的條件下加熱叫做干餾一般是在加熱爐內(nèi)通過n2等惰性瓦斯氣體，謀求空氣的隔斷。 主要起著避免氧化的作用。9 .在工業(yè)分析中如何確定w、v、f、a的含量？在110oc加熱前后測定煤樣質(zhì)量，減少量為水分量。 除以煤的初始質(zhì)量可以得到水分%的含量在850oc干餾前后測定干燥煤樣質(zhì)量，減

5、少量為揮發(fā)分質(zhì)量。 用煤的初始質(zhì)量除可以得到揮發(fā)分的含量f :測定燃燒前后焦炭質(zhì)量，減少量為固定碳質(zhì)量，除以煤的初始質(zhì)量時為固定碳%含量a :燃燒后殘留的是灰分，測定其質(zhì)量，除以煤的初始質(zhì)量可以得到灰分的含有率。10、標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量是多少？具體煤是如何確定發(fā)熱值的？標(biāo)準(zhǔn)煤1千克的低位發(fā)熱值7000大卡=7000kcal=29.271mj具體的煤發(fā)熱量可以用氧量熱改正直接測定具體的煤發(fā)熱量可以用工業(yè)分析值來訂正也可以使用元素體分析值來校正具體煤發(fā)熱量11 .用坩堝法如何確定粘接序數(shù)？干餾后，將焦炭的外形分為7個階段，稱為粘結(jié)序數(shù)，表示煤的粘結(jié)性1-焦殘留物均為粉末2-殘留物附著，手輕輕按壓變成粉末

6、3-殘留物粘結(jié)，手輕輕壓碎成小塊4-不溶解粘合，用力打碎手指，使之成為小塊5-不膨脹地熔化粘接，成為薄的平的派狀，表面有銀白色的金屬光澤6-膨脹熔融粘接，表面銀白色金屬光澤，高度15mm以下7-膨脹熔融粘接，表面銀白色金屬光澤，高度15mm以上第二章1、為什么石油是“工業(yè)的血液”？優(yōu)質(zhì)動力原料汽車、內(nèi)燃機車、飛機、輪船、導(dǎo)彈、火箭潤滑油從石油中可以提取數(shù)百種有用物質(zhì)，是石油化學(xué)工業(yè)的基本原料塑料合成纖維橡膠洗衣粉染料壓電石英藥物農(nóng)藥烈性炸藥和化學(xué)肥料等石油化學(xué)工業(yè)品幾乎適用于所有工業(yè)部門，現(xiàn)代化工業(yè)似乎不能分離石油，人體也不能分離血液。2、什么是石油加工的蒸餾法？石油的蒸餾是加熱原油，根據(jù)原油

7、中各成分的沸點而不同，將其分割為多個沸點范圍(餾分)進行提取的方法3 .分解法制油過程所需的壓力是多少氣壓？裂化法的溫度以400600oc為多，壓力為11.5mpa，進而為47mpa因此，裂化法的壓力約為1015大氣壓，進而為4070大氣壓4 .常溫常壓下烷烴的相態(tài)與碳原子數(shù)的關(guān)系烷烴：分子中含有14個c呈瓦斯氣體狀分子中含有516個c呈液狀分子中含有c為17個以上固體5，90 #汽油中辛烷的含量是90%，對吧？ 為什么？不是。90#汽油意味著該汽油的耐爆震性能與含有異辛烷體積百分率90%的標(biāo)準(zhǔn)燃料相同這種標(biāo)準(zhǔn)燃料是異辛烷和正庚烷混合而成的6 .十六烷值越高使用狄塞爾油越好嗎？ 為什么？并不是

8、越高越好，十六烷值最好是40-55但是，若十六烷值超過65，則由于滯燃期過短，所以燃料與空氣不均勻地混合而著火，燃燒不完全，一部分烴類熱裂化而產(chǎn)生游離碳粒，隨著排氣瓦斯氣體的排出，發(fā)動機的黑煙和燃油消耗率增大，電力降低。7、汽油、狄塞爾、重油的品牌分別是什么意思？汽油的品種是90#、93#、97#，那個品種的數(shù)值表示辛烷值。所狄塞爾的品種為10#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#，該品種的數(shù)值表示其凝結(jié)點溫度值。重油品牌為20#、60#、100#、200#，品牌數(shù)值表示50oc時恩典式黏性系數(shù)值8、什么是油的引火點、引火點、著火溫度？油蒸汽遇到點火小的火焰閃爍就消失的現(xiàn)象時(閃光燃

9、燒)，對應(yīng)的油溫稱為閃光點溫度持續(xù)上升，油蒸汽碰到小火源也能不熄滅地持續(xù)燃燒，對應(yīng)的油溫稱為引火點溫度進一步上升，沒有外火源的情況下，油蒸氣自發(fā)地形成燃燒(稱為自點火)，此時對應(yīng)的油溫稱為著火溫度(或自點火)9、什么是黏性系數(shù)，什么是恩式黏性系數(shù)？ 降低重油的黏性系數(shù)是怎么破嗎？黏性系數(shù)是表示流體質(zhì)點間摩擦力大小的物理指標(biāo)。 黏性系數(shù)越大，流變性越差。編碼黏性系數(shù)定義如下，并可以通過編碼黏性系數(shù)修正來測定其數(shù)值加熱的方法可以降低重油的黏性系數(shù)10、煤轉(zhuǎn)油與什么樣的環(huán)境資源要素有關(guān)？做一噸油需要3-4噸優(yōu)質(zhì)煤，8-9噸水用另一種稀有資源代替一種稀有資源是沒有前景的，而且我國煤炭生產(chǎn)地水資源往往也

10、不豐富與直接燃燒相比，煤液化能夠減少二氧化硫和粉塵的排出。但是，在煤液化生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳，相當(dāng)于傳統(tǒng)油品制造過程排放量的7倍到10倍的煤制油品在使用中產(chǎn)生的二氧化碳也相當(dāng)于后者的2倍第三章1、瓦斯氣體燃料有什么好處？瓦斯氣體燃料的燃燒過程最容易控制，自動調(diào)節(jié)也最容易由于瓦斯氣體燃料能夠高溫預(yù)熱，所以能夠以低熱量燃料得到高燃燒溫度，有利于節(jié)約燃料、降低能源消費瓦斯氣體燃料在冶金工業(yè)燃料平衡中占有重要地位。2 .工業(yè)生成和使用的人工瓦斯氣體燃料是什么？由控制鐵元素產(chǎn)生的高爐煤氣煉焦產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣在轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)生的轉(zhuǎn)爐瓦斯氣體用煤的氣化發(fā)生爐煤氣重油的大分子量碳氫化合物分解的重油裂解氣有毒性的

11、瓦斯氣體成分是什么？包括硫化氫(h2s )、氰化氫(氰化氫酸hcn )、二氧化硫(so2)、一氧化碳(co )、阿摩尼亞瓦斯氣體(nh3)、苯(c6h6)硫化氫(h2s )的體積百分率達到0.10.2時在短時間內(nèi)內(nèi)置人而死亡，一氧化碳(co )的體積百分率達到0.51.0時在短時間內(nèi)內(nèi)置人而領(lǐng)便當(dāng)4 .瓦斯氣體中的各瓦斯氣體是干成分的數(shù)值大還是濕成分的數(shù)值大？ 濕度如何換算成干分？干成分的數(shù)值大于濕成分的數(shù)值換算關(guān)系如下所示你知道50oc時的飽和蒸汽是1234pa，平衡態(tài)空氣中的水蒸氣含量是多少嗎？水蒸氣體積百分率如下所述6 .如何確定瓦斯氣體燃料的發(fā)熱值？(1)用容克式熱量校正直接測定(2)

12、用各成分瓦斯氣體的發(fā)熱值之和進行補正，調(diào)查附表3而獲得各成分瓦斯氣體的發(fā)熱值7、我國工廠允許的最高co濃度為30 mg/m 3，20oc時允許的體積濃度是多少(空氣為20oc，密度為1.205kg/m3)有多少種發(fā)生爐煤氣？根據(jù)煤氣化劑和煤氣化過程，將發(fā)生爐煤氣分為三類空氣發(fā)生爐煤氣、空氣為氣化劑(氣化溫度高、熱量低)。水瓦斯氣體、水蒸氣是氣化劑(雖然熱量高，但制造工藝和設(shè)備的要求復(fù)雜)?；旌习l(fā)生爐煤氣，向空氣中加入適量的水蒸氣，形成煤氣化劑(避免以上兩個缺點，最常用)，也簡稱發(fā)生爐煤氣9 .高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐瓦斯氣體、發(fā)生爐煤氣的發(fā)熱值比較情況如何高爐煤氣的發(fā)熱值最低(4000kj/m

13、3左右)，發(fā)生爐煤氣其次(6000kj/m3左右)，焦?fàn)t煤氣的發(fā)熱值最大(16000kj/m3左右)多在混合瓦斯氣體(發(fā)熱值約8000kj/m3 )中配合焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣或發(fā)生爐煤氣轉(zhuǎn)爐瓦斯氣體的發(fā)熱值比配比的混合瓦斯氣體稍低(7000kj/m3左右)。第四章1 .固體或液體用c、h、o、n、s、a、w表示時，1kg燃料燃燒的理論氧需求量如何表示？g0、o2=(8c/38h-os )/100 (千克) c o2=co2 c:o=12:32 4h o2=2h2o h:o=4:32 s o2=so2 s:o=32:322 .知道理論氧質(zhì)量需求量g0、o2，如何修正理論氧體積需求量l0、o2？先校

14、正氧的密度，再用標(biāo)準(zhǔn)狀況校正因為密度=32/22.4=1.429 (kg/m3)，l0、o2=g0、o2 /1.429 (m3)3 .已知可燃瓦斯氣體成分是co % h2 % ch4 % co2 %=100 %、1m3可燃瓦斯氣體的理論氧需求量l0、o2。4 .已知可燃瓦斯氣體成分是co % h2 % ch4 % co2 %=100 %、1m3可燃瓦斯氣體的理論氧需求量l0、o2。5，1 kg固體燃料燃燒，n1時生成物中的氧、氮、水蒸氣的生成量vo2、vn2、vh2o是多少o考慮過剩的空氣，n考慮燃料中的n和空氣中的n，h2o考慮燃料中的h、w和空氣中的水蒸氣6、n1時的瓦斯氣體燃料燃燒產(chǎn)物的

15、生成量如下式所示，怎么理解？1 .等式右邊的大括號構(gòu)成的第一項表示燃料中的各成分燃燒后形成的煙的量，燃料中的o2與可燃成分反應(yīng)，因此不需要再考慮2 .右邊的第二項是從所有空氣中減去反應(yīng)的氧氣(或者所有氮氣和剩馀的氧氣)，還在煙霧中3 .右邊的第三項是所有空氣所具有的水蒸氣7 .為什么體積vn表示燃燒產(chǎn)物的生成量不科學(xué)？因為體積根據(jù)溫度而變化，所以在煙霧中溫度越高體積越大。 vn式中由燃料的成分體積表示，因此vn表示的煙必須與初期燃料處于相同的溫度壓力但是，一般排煙和初期燃料的溫度壓力狀態(tài)不同，且在冷條件下排煙中的飽和水蒸氣量少，不能將水作為瓦斯氣體來計算，在100oc以上才全部是瓦斯氣體更科學(xué)

16、的方法應(yīng)該使用摩爾數(shù)或者質(zhì)量8，n1是不完全燃燒，沒有氧殘留，生成物中有vco，vch 4，vh 2的話，相對于完全燃燒生成物的生成量的變化是多少？ co 0.5o2 1.88n2=co2 1.88n2 h2 0.5o2 1.88n2=h2o 1.88n2 ch4 2o2 7.52n2=co2 2h2o 7.52n2第七章1 .燃燒過程的定義和分類定義燃燒過程是復(fù)雜的物理過程和化學(xué)過程的綜合，有流動、擴散、混合等物理現(xiàn)象和氧化還原反應(yīng)，有放出光和熱的化學(xué)現(xiàn)象。燃燒過程涉及流體流動過程、傳遞過程和傳熱，簡稱：三傳一逆動量傳遞(流動)傳熱質(zhì)量傳遞(擴散)化學(xué)反應(yīng)=實質(zhì)：燃燒過程的進行主要受化學(xué)動力

17、學(xué)的影響還是擴散因子的影響。2 .燃燒過程的分類基本分類(1)動力燃燒(動力學(xué)要素控制、預(yù)混燃燒、爆炸):t逆t擴散(2)擴散燃燒(由流動擴散物理混合因素控制)制，流體燃料滴/蠟燭/碳粒的燃燒):t擴張t逆(3)中間燃燒：介于兩者之間，t擴張與t反相。其他分類標(biāo)準(zhǔn)燃燒過程類型與時間的關(guān)系穩(wěn)定態(tài)和非穩(wěn)定態(tài)與空間的關(guān)系一維、二維、三維初始反應(yīng)物混合狀態(tài)預(yù)混燃燒和非預(yù)混燃燒沒有瓦斯氣體流動的狀態(tài)層流湍流瞬態(tài)燃燒根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)均勻相和異相燃燒燃燒波的速度緩燃(亞音速波)、爆震現(xiàn)象(超聲速波)推一推燃料氣體、液體、固體燃料的燃燒3 .為什么要把握和研究瓦斯氣體的混合規(guī)律？實際意義：瓦斯氣體的混合在整個燃燒過程中起著更重要的作用，如火焰燃燒。噴氣流是許多工序燃燒