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燃烧学总复习题概要

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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。

其主要影响因素是可燃物与氧的化学反应速度,化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关。对于锅炉的实际燃烧,影响化学反应速度的主要因素是炉内温度,炉温高,化学反应速度快。

10、扩散燃烧:燃料与氧化剂混合时间远大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,化学反应性能远远超过扩散性能时,燃烧速度取决于扩散性能,而与化学反应能力无关,化学反应能力很强,只要氧气扩散到燃料表面,就能立即燃烧掉,阻碍燃烧的是氧气供给不足。如气体燃料与空气分别由两个喷口进入燃烧室的燃烧过程和大颗粒煤的燃烧过程。对于扩散燃烧,对其燃烧进行强化的主要方法是加强燃料与空气的混合,其次是提高二者的温度等。

11、何为阿累尼乌斯定律?何为活化能E?活化能与何因素有关?

阿累尼乌斯定律:阿累尼乌斯通过对反应过程中浓度随时间的变化关系的研究发现,温度对反应速率的影响,集中反映在反应速率常数k 上,即)exp(RT E A k -=。阿累尼乌斯定律说明了燃料本身的活性与反应温度对化学反应速度的影响。阿累尼乌斯定律是实验得出的结果,并不是所有的化学反应都符合阿累尼乌斯定律。 活化能(E):根据活化分子碰撞理论,活化分子所具有的平均能量(E e )与反应物

分子的平均能量(E m )之差称为活化能( Activation Energy, 用E a 表示),表明

反应物分子由普通分子转化为活化分子所需要吸收的平均能量,单位kJ ·mol -1 。在一定温度下,某一燃料的活化能越小,其反应能力越强,反应速度受温度的影响也就越小,在较低的温度下也容易着火与燃尽;活化能越大的燃料,其反应能力越差,反应速度受温度的影响越大,不但着火困难,而且需要在较高的温度下经过长时间才能燃尽。活化能的水平是决定燃烧反应速度的内因条件。

活化能的影响因素:反应物性质及浓度、温度、压力、反应混合物中惰性物质、催化剂等。

12、何为质量作用定律?化学反应速度与哪些因素有关?

质量作用定律反映了参加反应物质的浓度对化学反应速度的影响,其意义为:对于均相反应,在一定温度下,简单反应或复杂反应的基元反应,其反应速率与各

反应物浓度以其化学计量系数为指数幂的乘积成正比,即

b B a A C kC W =。 影响因素:温度、活化能、反应物浓度、压力、混合气组成、反应混合气中不可燃气体组成。

13、影响煤粉气流着火的主要因素有哪些?

a 燃煤特性:挥发份含量越高的煤,着火所需热量越少,火焰传播速度越高,着火越容易、稳定;水分、灰分含量越高,着火所需热量越多,着火越困难;灰分含量高的煤,其火焰传播速度越低,着火越不稳定。

b 煤粉气流的初始温度:煤粉气流初始温度越高,着火所需热量越少,着火越容易。

c 煤粉细度:煤粉越细,温升越快,着火越容易;同时,由于煤粉表面积大,燃烧释放的热量越多,着火越迅速。

d 一次风风率:一次风风率为一次风量占炉膛总风量(包括炉膛漏风在内)的百分比。一次风风率增大,煤粉气流着火所需热量增加,着火延迟。对于着火困难的煤,一次风风率应选得很低,但是必须满足输送煤粉及煤粉着火后燃烧的需要。

e 着火区的烟气温度:着火区烟气温度越高,着火越迅速稳定。

f 炉内高温烟气组织:组织好炉内高温烟气的合理流动是改善着火性能的重要措施。

14、煤粉炉燃烧器基本要求是什么?常用煤粉燃烧器有几类?

旋流式粉煤燃烧器:蜗壳型旋流式燃烧器,分为单蜗壳、双蜗壳和三蜗壳型;叶片型旋流式粉煤燃烧器,分为切向叶片型和轴向叶片型

直流式煤粉燃烧器:按一、二次风喷口的布置方式分为均等配风、分级配风和侧二次风等。

煤粉炉燃烧的基本要求:组织良好的空气动力场,使煤粉气流能够及时稳定地着火;着火以后,一、二次风能及时合理混合,确保较高的燃烧效率;炉内温度场及热负荷均匀,火焰在炉内的充满程度好,且不会冲墙贴壁,避免结渣和高温腐蚀;有较好的燃料适应性和负荷调节范围,运行可靠;阻力较小;能减少NOx

的生成,减少对环境的污染。

对于大型煤粉锅炉,炉膛的深度和宽度较大,宜采用矩形喷口燃烧器。因为由于大型煤粉锅炉炉膛深度和宽度较大,必须保证射流具有足够的穿透深度,因此,射流衰减速度必须降低。为了减弱射流速度的衰减,宜采用直流式煤粉燃烧器。根据动量守恒原理,射流每个断面上的动量总和不变,射流范围扩大,卷入射流的气体量增加,射流流速就会衰减。但是,如果继续降低射流的衰减速度,则可采用喷口是扁矩形的喷口燃烧器,此时起主要作用的是矩形两个短边,扩散角很小,只能从气流外边缘的边界层卷吸热烟气,射流卷吸能力差,被带入射流的周围气体数量少,早期混合较弱;燃烧器结构简单,通风阻力小,气流出口速度高,射流动量大,刚性大,衰减较慢,射流穿透深度大,气流在炉内的后期混合较好。

15、何为火焰稳定性?何谓回火?何谓脱火?工程上如何防止回火和脱火?

火焰稳定性:火焰传播速度与新鲜可燃混合气的流动速度两者大小相等,方向相反。

回火:预混可燃气体的火焰传播速度U

L

大于新鲜可燃混合气的流动速率W,火焰前沿位置将向新鲜可燃物的上游方向移动,则火焰向预混气体内部烧去称为回火。回火不仅仅发生于预混可燃气体的燃烧过程中,在固体燃料如煤粉燃烧过程中,也会发生回火。在工程上采用小孔或缩口等方法减小喷口直径、均匀喷口流速及冷却喷口等措施防止回火。具体措施如下:可燃混合气体从烧嘴流出的速度必须大于某一临界速度,后者与煤气成分、预热温度、烧嘴口径及气流性质等有关;当空气或煤气预热时,其出口速度还应该提高;注意保证出口断面上速度的均匀分布,避免使气流受到外界的扰动;对于燃烧能力大的烧嘴,需用气冷或水冷将烧嘴头进行冷却。

脱火:预混可燃气体的火焰传播速度U

L

远小于新鲜可燃混合气的流动速率W,火焰前沿位置将向燃烧产物的下游方向移动,则火焰被吹息或吹脱称为脱火。工程上采用各种形式的气流稳焰器或组织大小适中的高温回流区、合理控制预混气体流速W、各种形式的钝体等综合措施来防止脱火。具体措施如下:使气体的喷出速度与火焰传播速度相适应;采取措施构成强有力的点火源,如:燃烧通道突扩保证部分高温烟气回流到火焰根部;采用带涡流稳定器或带点火环的烧;在燃烧器上安装辅助点火烧嘴或者在烧嘴前方设置起点火作用的高温砌体。

16、理论燃烧温度与哪些因素有关?提高理论燃烧温度的措施?

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。

其影响因素如下:燃料的种类和发热量,理论燃烧温度的增加正比于Q

net /V

y

;空

气消耗系数;空气或燃料的预热温度;空气的富氧程度,氧气浓度在30%以下增加氧气浓度效果明显;燃烧速度及减少散热。

提高理论燃烧温度的措施:提高空气和燃料的预热温度;选择合适的空气消耗系数,在较小的烟气排放量下保证燃料的快速燃烧与燃尽;提高氧气浓度等。17、什么是着火温度和着火?什么是点火温度和点火?着火与点火的相同点与不同点是什么?

预混可燃气体由于自身温度的升高而导致可燃混合物系统化学反应自行加速、不

需要外界作用而引起的着火燃烧称为“自燃着火”或“着火”;可燃混合物热自燃需要有一定的能量储存过程。可燃混合物系统化学反应可以自动加速、不需要外界作用而达到自燃着火的最低温度称为“着火温度”。对某一可燃混合物来说,着火温度随着具体的热力条件变化而变化,并不是一个物性参数。

用小火焰或高温气体、炽热物体、电火花等外界能量强迫可燃混合物的化学反应速度急剧加快所引起的着火过程,即用一个不大的点热源,使某一局部可燃混合物着火燃烧,依靠火焰传播使整个可燃混合物达到着火燃烧称“被迫着火”或“强制点火”,简称“点火”。能使可燃混合物点燃的最低温度称为“点火温度”。影响预混可燃气体点燃的主要因素有:可燃混合物的性质(发热量、导热系数、活化能、浓度、流速、温度、化学反应常数等);点火热源的性质(点火能量、固体表面的比表面积、形状大小与催化性质等);可燃混合物的流速及速度场分布等。自燃和点燃的相同之处在于燃烧反应都有低速度突然加速为极高速度的过程;不同之处:a. 点燃促使混合气体局部(点火源附近)化学反应加速,而自燃则在整个预混可燃气体内进行;b. 点燃温度一般高于自燃温度;c. 预混可燃气体能否点燃不仅取决于点火源附近局部预混气体能否着火,而且取决于火焰能否在混合气中顺利传播。

18、何谓火焰传播速度?火焰传播的特征是什么?按照气体的流动状况,预混可燃气体中的火焰传播可分为哪几种?

火焰传播速度:当一个炽热物体或电火花将可燃混合气的某一局部点燃着火时,将形成一个薄层火焰面。火焰面将未燃气体与已燃的烟气分隔开来,燃烧反应只在火焰面内进行。火焰面产生的热量将加热临近层的未燃混合气,使其温度升高直至着火燃烧。这样一层层地着火燃烧,把燃烧逐渐扩展到整个混合气,这种现象称为火焰传播。火焰前沿面在其表面的法线方向上相对于新鲜混合气的移动速度称为火焰传播速度。

火焰传播的特征:燃烧反应不是在整个混合气体内同时发生,而是集中在火焰面内进行并逐层传播、逐层进行,传播速度的大小取决于预混气体的物理化学性质与气体的流动状况。

按照流动状况,预混可燃气体中的火焰传播可分为层流火焰传播(层流燃烧)和湍流火焰传播(湍流燃烧)。其中层流气流的火焰传播速度是预混可燃气体的物性参数,即其大小取决于预混气体的物理化学性质。

19、层流火焰传播速度(正常火焰传播速度)的主要影响因素是什么?

主要影响因素:可燃气体的种类不同,则其密度、发热量、反应速度、热容等性质均不相同,其层流火焰传播速度不同;可燃气浓度(或空气消耗系数)影响大,存在最大值及不可传播区域;可燃气体的正常火焰传播速度与导热系数成正比,

导热系数大的可燃气体,火焰传播速度U

L 也大;燃料分子结构;含惰性气体N

2

等,可使火焰传播速度U

L 变小:U=U

L

(1-0.01N

2

-0.012CO

2

);氧化剂中含氧量,

富氧燃烧,火焰传播速度U

L 变大;提高可燃气初始温度,火焰传播速度U

L

变大;

在冷却系统中,火焰传播速度U

L

变小,甚至熄灭。

20、影响湍流预混火焰长度的主要因素有哪些?如何保证其稳定性?

主要因素:湍流预混火焰的长度与气流速度、燃烧传播速度以及喷嘴尺寸有关。气流速度增加,火焰长度增加;燃烧传播速度增加,火焰长度缩短;当烧嘴尺寸变大时,如果气流速度不变,则流量增加,火焰长度增加。

湍流预混火焰的稳定性问题主要是脱火问题,因为此时气流速度已经增大到回火临界速度之上,不会再发生回火。湍流预混气体燃烧时,由于质点向不同方向的

脉动,正在燃烧的微团或高温燃烧产物,可能返回新鲜的可燃混合物中,因此,这些高温质点便起到连续点火的热源的作用。但是,在高强度燃烧时,即气流速度更大的情况下,单靠火焰内部自然形成的回流微团的点火将不足以维持火焰的稳定。此时,通常采用一些附加手段,如采用稳定火焰的装置“稳焰器”,使燃烧产物更多低循环回流到火焰根部,或采用附加的点火小烧嘴,以强化点火21、影响湍流扩散火焰长度的主要因素有哪些?如何保证其稳定性?

主要因素:湍流扩散火焰的长度主要取决于煤气的种类和燃烧器的结构尺寸。热值高的燃料,燃烧时所需的理论空气需要量越大,火焰越长;当喷口尺寸增加时,火焰长度增加,因为如果流量一定,则流速减小,燃气与氧化剂的扩散混合减弱,火焰变长,流速一定,煤气流量增加,必然需要更长的路程才能与所需要的空气量混合,火焰长度增加;旋流火焰长度比不旋流的短,其减少的数值与旋流数成正比。

湍流扩散火焰的稳定性问题主要是脱火问题。煤气或空气的流出速度过大,喷口直径过小,都会产生脱火。因此必须采取稳定火焰的措施,如高温燃烧产物回流、旋转气流、采用稳焰器等。在提高扩散火焰的燃烧强度的时候,必须保证火焰的稳定性。

22、什么叫无焰燃烧?无焰燃烧的特征与特点是什么?

燃气与空气预先混合均匀后,再送入燃烧室燃烧,称为预混可燃气体的燃烧。此时,预混气体的燃烧速度主要取决于着火和燃烧反应速度,此时的火焰没有明显的轮廓,又称为无焰燃烧。

特征:无焰燃烧属于动力燃烧,其燃烧速度主要取决于预混可燃气体的化学反应速度。

特点:没有明显的火焰轮廓,火焰很短,几乎看不见,火焰温度高,火焰黑度低;空气消耗系数小(1.02~1.05),预混均匀,属于动力燃烧;燃烧速度快,燃烧室热强度比有焰燃烧大100~1000倍;容易回火,燃烧稳定性差;空气与煤气温度不能预热过高以防止回火;为了防止回火和爆炸,烧嘴的燃烧能力不能太大;常用于小容量燃烧室--燃机燃气燃烧,高炉燃气燃烧。

23、什么叫有焰燃烧?有焰燃烧的特征与特点是什么?

燃气和氧化剂预先不混合,而是通过各自的单独管道分别进入燃烧室,此时燃气内部无一次空气,燃气与空气在燃烧室内边混合边燃烧,燃烧速度受气体扩散混合速度的限制,为气相扩散燃烧。扩散燃烧的火焰比预混火焰长,亮度大,有明显的轮廓,又称为有焰燃烧。

特征:扩散燃烧大都属于有焰燃烧,其燃烧速度主要取决于煤气与空气的混合扩散速度。

特点:煤气与空气的混合速度控制,与可燃气体的物理化学性质无关;有明显的火焰轮廓,火焰较长;由于燃料中的碳氢化合物的热解,火焰中碳黑粒子多,火焰黑度大,辐射强;不会产生回火,火焰稳定性好,安全、易控制;单机功率大,应用广泛;煤气与空气可分别预热以提高温度,烧嘴能力范围大。

24、为什么有焰燃烧时的火焰比无焰燃烧时稳定,不容易发生脱火?

在扩散燃烧时,烧嘴出口附近的煤气和空气在混合过程中能形成各种浓度的可燃混合气体,其中包括火焰传播速度最大的气体,因而有利于构成稳定的点火热源;而无焰燃烧时,从烧嘴流出的是已经按照化学当量比例混合好的可燃气体,甚至是稍贫的气体(空气过剩系数大于1),这种气体由于受到燃烧后气体的冲淡,火焰传播速度显著下降,容易造成火焰的脱离和熄灭。

25、什么是热着火?什么是链式着火?简述其区别?

解:(1)热着火 可燃混合物由于本身氧化反应放热大于散热,或由于外部热源加热,温度不断升高导致化学反应不断自动加速,积累更多能量最终导致着火的现象称为热着火。

(2)链式着火 由于某种原因,可燃混合物中存在活化中心,活化中心产生速率大于销毁速率时,在分支链式反应的作用下,导致化学反应不断加速,最终实现着火的现象称为链式着火。

热着火与链式着火的区别:(1)热着火和链式着火的微观机理不同 热着火过程中,传递能量(也就是微观动能)并使得化学反应继续进行的载体是系统中所有的反应物分子,而链式着火有效的反应能量只在活化中心之间传递。

(2)热着火通常比链式着火过程强烈得多 这是因为热着火的过程中,系统中的温度整体上升,这就意味着所有分子的平均动能是整体同步提高的,将使得系统中整体的分子动能增加,超过活化能的活化分子数按指数规律增加,导致整个系统的化学反应速率会急剧上升。

(3)热着火和链式着火的外部条件也有所不同 热着火通常需要良好的保温条件,使得系统中化学反应产生的热量能够逐渐积聚,最终引起整个系统温度的升高,从而反过来使得化学反应加速。

26、简述谢苗诺夫自燃理论,写出该理论的基本出发点,并给出该理论所遵循的三个基本方程,下图是当压力和对流换热系数保持不变时的温度热量图,试分析该燃烧体系在哪些情况下是稳定的?哪些情况是缓慢氧化?哪些情况是能够发生自燃的?

解:谢苗诺夫自燃理论(热自燃理论)的基本出发点:自热体系着火成功与否取

决于其放热因素和散热因素的相互关系,

放热速率方程: 散热速度方程: 能量守恒: ① 工况:

温度较低:曲线相交a 、b 两点,T ﹤Ta,T 上升至Ta ;T ﹥Ta ,T 下降到Ta,a 点是稳定点,处于低温氧化态;T ﹤Tb ,T 下降至Ta 点,T ﹥Tb ,T 继续上升,b 点非稳定点,但是热力学非自发状态。

相交工况:体系只能稳定在交点处作低温、缓慢的氧化反应,反应无法加速,体系不能着火。

温度上升:曲线相切,临界状态,相切工况:体系处于能否着火的临界状态。 温度较高:曲线相离,气体温度始终上升,相离工况:体系肯定能着火。 ②自然准则:临界条件:壁温T 02是个极限值,超过这个温度,反应就会不断加

速直至着火,该温度称为临界环境温度,用Ta,cr 表示。 几个T 0值的q ′l

q ′ T /k E RT g C n A q H V K C e -=?)(0T T hS q l -= dt

cVdT dt mcdT q q l g //ρ==-

③切点C的意义:C点标志着体系处于由维持低温、稳定氧化反应状态到不能维持这种状态(即到加速反应状态)的过渡状态,体现了体系热自燃着火条件。

27、在层燃炉中的燃烧过程中,经常在炉膛中加入前后炉拱,如图示,试分析加入炉拱的原因?

解:前拱: 前拱位于炉排的前部,主要起引燃作用。通过吸收来自火焰和高温烟气的辐射热量,并加以集中辐射到新煤上,使之升温、着火。故前拱也称为辐射拱。

后拱: 后拱位于炉排的后部。引导高温烟气,故属于对流型炉拱。

a. 引燃:

①输送高温烟气至前拱区,提高那里的炉温,强化前拱的辐射引燃。这种引燃是通过前拱起作用的。因而可称之为间接引燃。

②引导灼热炭粒(飞灰)至前端,并使之散落在新煤上产生明火引燃的作用,可称之为直接引燃。后拱的引燃作用以间接引燃为主。由此可见,从引燃来看,前拱是主要的,后拱通过前拱起作用,因而是辅助的。

b. 混合:后拱输送富氧的烟气至前拱区,使之与那里的可燃气体相混合。这是炉内气体大尺度混合的主要方式。由于前拱一般不很长,因此后拱的输气路程较长。同时,由于后拱烟气的流动速度高,因而所产生的扰动混合也大。由此可见,从混合上看,后拱的作用是主要的。

c. 保温促燃:后拱的存在,可有效地防止炉排面向炉膛上部放热。因而能有效地提高炉排后部的炉温,这就是其保温促燃作用的所在。

28、进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的,按对着火、燃烧有利而合理组织、分批送入,按作用不同,通常可分为三种,分别是哪三种?

一次风:携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要;

二次风:待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气,并起气流的扰动和混合的作用;

三次风:对中间储仓式热风送粉系统,为充分利用细粉分离器排出的含有10%~15%细粉的乏气,由单独的喷口送入炉膛燃烧,这股乏气称为三次风。

29、大气式燃烧器由引射器和头部组成,引射器如图所示,解释其组成及工作原理。

1喷嘴;2吸气收缩管;3混合管;4扩压管。

引射器的作用(1)以高能量燃气引射空气,均匀混合;(2)引射器末端形成剩余压力,以克服气流在头部的阻力损失,使燃气-空气混合物在火孔出口具有一定速度;(3)输送一定的燃气量,达到热负荷要求。

喷嘴:以一定速度喷出,输送一定的燃气量

混合管:使得燃气与空气充分混合,速度场、温度场、浓度场均匀分布。渐缩管有利于速度场均匀分布,不利于温度场、浓度场均匀分布;渐扩管反之。混合管取圆柱形。

扩压管:截面扩大,混合气速度降低,使气体的部分动压变为静压,提高压力,混合均匀。扩压管张角6°~8°。

30、煤粉炉中燃烧中常用器旋流燃烧器,简述其特点和分类。

旋流示意图

旋流燃烧器出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流,一、二次风用不同管道与燃烧器连接,在燃烧器内一、二次风通道隔开。二次风射流均为旋转射流,一次风射流可以是旋转射流,也可以是直流射流。旋流燃烧器是一组圆形喷口。旋流射流具有比直流射流大得多的扩展角,射流中心形成回流区,射流内、外同时卷吸炉内高温烟气,卷吸量大,从燃烧器喷出的气流具有很高的切向速度和足够大的轴向速度,早期湍动混合强烈,轴向速度衰减较快,射流射程较短,后期扰动较弱,根据旋流器的结构不同,旋流燃烧器分为蜗壳式、可动叶轮式、可动叶片式。

气象学测试题(做)

第一章地球大气 第一节大气的组成 1.大气由干洁大气、水汽和大气杂质所构成 2.大气中的臭氧主要集中在10~50 km高度,称为大气臭氧层,其最大浓度层出现在20~30 km高度处。 3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射,形成平流层逆温,并对地球生物形成重要的保护作用。 4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射,对地面形成温室效应。 第二节大气的铅直结构 1.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况,可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。 2.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。 3.对流层分为下层(摩擦层、行星边界层)、中层、上层和对流层顶。 4.贴地层是指距地面2 m的气层。 5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低,对流运动强烈。 6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。 7.习惯上将极光出现的最大高度(1000~1200 km)作为大气上界。 第三节气象要素 1.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。 2. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物(云除外)冻结物、干质悬浮物和光、电现象,也包括一些风的特征。 第二章辐射 第一节辐射的基本知识 1.太阳短波辐射:l mm,lM= mm 0.1~4微米 8 地面长波红外辐射:l 3~80mm,lM=10mm 大气长波红外辐射:l 4~120mm,lM=15mm 2.辐射通量密度:单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(s^m2) 或 W/m2。 3.光通量密度(照度):单位面积上接收的光通量。单位: lm/m2(流明)。 第二节太阳辐射 1. 太阳高度角(h):太阳光线与地平面之间的夹角。 2.正午时刻的太阳高度角h=90。 - φ + δ(φ观测点纬度,δ观测时间的太阳 倾角即赤纬,太阳直射点纬度) 春秋分δ= 0。 ,夏至δ= 23.5 。 ,冬至δ=-23.5 。 3. 太阳方位角:阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。 4. 可照时数(昼长):一天中从日出到日落所经历的时间数。 5.可照时数北半球冬至→夏至加长,夏至→冬至缩短。 6.可照时数随纬度增加而加长,夏季尤为显著。 7. 光照时间=可照时数+曙幕光时间。 8.曙幕光时间夏长冬短,随纬度增加而加长。 9.大气对太阳辐射的减弱方式:吸收作用、散射作用、反射作用。

西安交大燃烧学课件燃烧学习题答案

《燃烧学》复习题参考答案集 2009 / 1 / 9 第一章化学热力学与化学反应动力学基础 1、我国目前能源与环境的现状怎样?电力市场的现状如何?如何看待燃烧科学的发展前景? 我国目前的能源环境现状: 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富,但分布很不均匀,煤炭资源60%以上在华北,水力资源70%以上在西南,而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面,自解放后,能源开发的增长速度也是比较快,但由于我国人口众多,且人口增长快,造成我国人均能源消费量水平低下,仅为每人每年吨标准煤,而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主,燃煤严重污染环境 从目前状况看,煤炭仍然在我国一次能源构成中占70%以上,成为我国主要的能源,煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62%的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用,成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算,燃煤排放的主要大气污染物,如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等,对我国城市的大气污染的危害已十分突出:污染严重、尤其是降尘量大;污染冬天比夏天严重;我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨;能源的利用率低增加了煤的消耗量。 三、农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗,主要包括两方面,即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口多,能源需求量大,但农村所用电量仅占总发电量的14%左右。而作为农村主要燃料的农作物桔杆,除去饲料和工业原料的消耗,剩下供农民作燃料的就不多了。即使加上供应农民生活用的煤炭,以及砍伐薪柴,拣拾干畜粪等,也还不能满足对能源的需求。 电力市场现状: 2008年10月份,中国电力工业出现%的负增长,为十年来首次出现单月负增长。11月,部分省市用电增幅同比下降超过30%。在煤价大幅上涨和需求下滑的影响下,目前火电企业亏损面超过90%,预计全年火电全行业亏损将超过700亿元。 走势分析 2009年,走过今年“寒冬”的电力行业将机遇与挑战并存,挑战大于机遇。受整个经济下滑的影响,“过剩”的尴尬将继续显现。 电价矛盾将更加突出。今年以来,国家制定的煤电价格联动政策迟迟无法实施,导致发电企业亏损不断累积,电价矛盾日益尖锐。面对明年经济形势的复杂情况,电力销售价格能否适时调整,具有很大的不确定性。 结构调整有望借势“提速”。明年宽松的用电环境正好为中国电力结构调整腾出了时间和空间。面对今年的大变局,国内发电企业将从跑马圈地式的快速扩张,转向注重效益的发展模式。 燃烧科学的发展前景 燃烧学是一门正在发展中的学科。能源、航空航天、环境工程和火灾防治等方面都提出了许多有待解决的重大问题,诸如高强度燃烧、低品位燃料燃烧、煤浆(油-煤,水-煤,油-水-煤等)燃烧、流化床燃烧、催化燃烧,渗流燃烧、燃烧污染物排放和控制、火灾起因和防止等。 我国的能源现状也决定了必须大力的发展燃烧学科。 燃烧学的进一步发展将与湍流理论、多相流体力学、辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科的发展相互渗透、相互促进。 2、什么叫燃烧?

燃烧学复习题(超全)

1.说明煤的化学组成、挥发份及灰分、水分、碳分等对煤质特性的 影响? 煤的化学组成主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素组成: 碳是煤中主要的可燃元素,在燃烧过程中放出大量的热;煤的炭化程度越高,含碳量就越大;含碳量高的煤难以着火与燃烬,但是发热量很高。 氢也是煤中主要的可燃元素,有效氢的发热量很高,是碳发热量的3~4倍,煤中氢含量先随着炭化程度的增加而增加,当煤中含碳量为85%时达到最大值,然后随着炭化程度的增加而下降。 氧是煤中有害的不可燃元素,煤中含氧量随着炭化程度的增加而下降,煤中氧含量的存在会使煤发热量降低。 氮是煤中的有害不可燃元素,其存在不但降低煤的发热量,而且会生成NOx 等污染物; 硫是煤中的有害元素,在煤燃烧过程中会生成SOx等有害污染物。 挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到850℃时析出的气体。挥发分含量多的煤,着火容易,着火温度低,燃烬容易;挥发分含量少的煤,着火温度高,着火困难,燃烬非常困难。 灰分是指煤中所含的矿物质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物。灰分含量高的煤不仅使煤的发热量减小,而且影响煤的着火与燃烧。由于燃烧烟气中飞灰浓度大,使受热面易受污染影响传热、降低效率,并使受热面易磨损而减少寿命。同时,对排烟中的含尘量必须采用高效除尘措施,使排烟中含尘降低到合格的排放指标。在煤的使用过程中,一定要重视煤的灰熔点,否则容易造成结渣,不利于燃烧过程中空气的流通和气流均匀分布,破坏燃烧过程的稳定运行。 水分是煤中的不可燃成分,其存在不仅降低了燃料的可燃质含量,含水量大的燃料发热量低,不易着火、燃烧,而且在燃烧时还要消耗热量使其蒸发和将蒸发的水蒸气加热,降低燃烧室温度,使锅炉效率降低,并使排烟损失加大,还易在低温处腐蚀设备。含水量大的煤使得制粉设备制粉困难,需要高温空气或烟气干燥。同时,水分大的煤也不利于运输,并使成本增加。但是,在高温火焰中水蒸气对燃烧具有催化、媒介作用,可以加速煤粉焦碳的燃烧,可以提高火焰黑度,增加火焰及烟气的辐射放热强度,加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外,水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。这样,水分使飞灰中碳粒减少,从而使机械不完全损失减少,TSP减少,同时水分的蒸发有利于疏松煤层,增加孔隙率,改善燃烧。因此综合考虑,应以合适水分为好。 煤中碳分包括固定碳和游离碳。固定碳是指在隔绝空气的情况下煤中挥发分析出后剩下的固体物质中的含碳量;游离碳是指挥发分中的含碳量。一般来说,煤的煤化程度越高,挥发分含量越少,固定碳含量越高。煤中固定碳含量高,不利于煤的着火和燃烧,煤难以燃烬。 2.什么是有效氢,什么是化合氢? 有效氢:与碳、硫结合在一起的氢,也叫可燃氢,可进行燃烧反应,并放出

气象学试题

第三章温度 一、名词解释题: 1.温度(气温)日较差:一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2.温度(气温)年较差:一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3.日平均温度:为一日中四次观测温度值之平均。即 T 平均 =(T02 + T08 + T14 + T20) - 4。 4.候平均温度:为五日平均温度的平均值。 5.活动温度:高于生物学下限温度的温度。 6.活动积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7.有效温度:活动温度与生物学下限温度之差。 8.有效积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,有效温度的总和。 9.逆温:气温随高度升高而升高的现象。 10.辐射逆温:晴朗小风的夜间,地面因强烈有效辐射而很快冷却,从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11.活动面(作用面):凡是辐射能、热能和水分交换最活跃,从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12.容积热容量:单位容积的物质,升温1C,所需要的热量。 13.农耕期:通常把日平均温度稳定在0 C以上所持续的时期,称为农耕期。 14.逆温层:气温随高度升高而升高的现象,称为逆温现象。发生逆温现象的气层,称为逆温层。 15.三基点温度:是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题: 1.空气温度日变化规律是:最高温度岀现在(1)时,最低温度岀现(2)时。 年变化是最热月在(3),最冷月在(4)月。 2.土温日较差,随深度增加而(5),极值(即最高,最低值)岀现的时间,随着深度的增加而(6)。 3.水的热容量(C)比空气的热容量(7)。水的导热率(入)比空气(8)。粘土的热容量比 沙土的要(9),粘土的导热率比沙土(10)。 4.干松土壤与紧湿土壤相比:C干松土

工程燃烧学复习卷子

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第一章 1、什么是燃烧燃烧涉及哪些物理化学过程 燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的氧化反应。 涉及物理过程:质量传递、气流运动、组分扩散、能量传递、相变、压力变化等 涉及化学过程:反应机理、反应速度、反应程度、燃烧产物的生成与控制等2、燃烧哪些是有利的,哪些是不利的 (1)动力工程 (2)材料生产、工业供热 (3)家庭供热 (4)安全与火灾 (5)燃烧对环境的污染,有害气体、温室气体、烟尘等 前三者是有利的,后两者是不利的 3、工业燃烧工程师需要解决哪些问题 针对不同燃料的特性提出合理的燃烧方法 根据生产工艺的具体要求研究和设计特殊性能的新型燃烧装置 研究和设计高效节能型燃烧装置 研究低噪声、低污染的燃烧技术 为计算机控制的工业燃烧过程提供数学模型 4、工业燃烧工程师需要解决哪些问题 针对不同燃料的特性提出合理的燃烧方法 根据生产工艺的具体要求研究和设计特殊性能的新型燃烧装置 研究和设计高效节能型燃烧装置 研究低噪声、低污染的燃烧技术 为计算机控制的工业燃烧过程提供数学模型 5、烟煤可以分为哪些小类,分类的依据是什么 贫煤、(贫瘦煤)、瘦煤、焦煤、肥煤、(1/3焦煤、气肥煤)、气煤、(1/2 中粘煤)、弱粘煤、不粘煤、长焰煤 在干燥无灰基挥发分Vdaf >=10的前提下 以反映粘结性的几个指标(粘结指数. ,胶质层最大厚度Y和奥—阿膨胀度b)对烟煤进行细分 当粘结指数. <=85时,用Vdaf和.来分类。 当粘结指数. >85时,用Vdaf和Y或用Vdaf和b值来分类。 如按b值和Y值划分类别有矛盾时,以Y值划分的类别为准 6、煤的成分表示方法和转换关系 应用基(也称收到基)表示方法,用下角标ar Car%+Har%+Oar%+Nar%+Sar%+Aar%+War%=100% 干燥基表示方法,用下角标d Cd%+Hd%+Od%+Nd%+Sd%+Ad% =100% 可燃基(也称干燥无灰基)表示方法,用下角标daf Cdaf%+Hdaf%+Odaf%+Ndaf%+Sdaf% =100% 7、煤中的水分有哪些工业分析中的水分包括哪些 外部水分:不被燃料吸收而是机械地附在燃料表面上的水

2011农业气象学试题A卷(1)

以下各题中未注明单位的各物理量均为标准国际单位制。 1.C 2.C 3.A 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B 11.A 12.B 13.D 14.C 15.C 16.C 17.B 18.A 19.B 20.B 一、单项选择题:(本大题20小题,共20分) 1.长江中下游地区,()入梅对农业生产最有利。 A、5月下旬 B、6月上旬 C、6月中旬 D、6月下旬 2.露点温度表示()。 A、潮湿地面温度 B、空气湿度 C、饱和湿空气温度 D、未饱和湿空气温度 3.一团饱和的湿空气作升降运动时,大气处于稳定状态的判定条件是()。 A、γ<γm B、γ=γm C、γ>γm D、γ≤γm 4.低层大气能量的主要来源于()。 A、太阳辐射 B、地面辐射 C、大气辐射 D、大气逆辐射 5.切变线是指()急剧变化的界线 A、温度 B、湿度 C、气压 D、风 6.在三圈环流中,南、北半球各形成()个气压带。 A、2 B、3 C、4 D、5 7.下面霜冻最轻的是()。 A、谷地 B、洼地 C、山顶 D、坡地 8.温度愈高物体放射能力的波长愈向短波方向移动。已知太阳辐射最大放射能力的波长为0.475微米,由此计算得太阳表面的温度约为()。 A、5780 K B、6500 K C、6000 K D、6300 K 9.大气中臭氧主要集中在()。 A、散逸层,因该层紫外线辐射强,O与O2易合成O3 B、平流层,因该层紫外线辐射强,易形成O3 C、对流层,因该层温度低,O3不易分解 D、近地层,因该层温度高,O与O2易合成O3 10.在北球,冬半年,随着纬度的升高()。 A、昼弧增长 B、夜弧增长 C、昼弧夜弧相等 D、昼弧变短 11.以下作物中属于长日照植物的是()。 A、油菜 B、玉米 C、烟草 D、水稻 12.积雨云属于()云系。 A、滑升云 B、积状云 C、波状云 D、层状云 任课教师:系(教研室)主任签字:

燃烧学复习题

燃烧学复习题 第二章 1.简述比热容和物质原子个数之间的关系,并解释形成这一关系的原因。P14 一般而言,物质原子个数越多,比热容越大。分子内能由三个部分组成:平动、振动和转动。单原子分子只有平动动能,双原子分子中,能量储存于振动的化学键和基于两个正交轴的转动动能中,也有平动动能,双原子分子的比热容大于单原子分子的比热容,三原子分子比热容更大,一般而言,分子结构越复杂,摩尔热容越大。比热容Cv和Cp通常都是温度的函数。分子结构越复杂,其摩尔热容越大。机理分子内能由三部分组成,平动,振动,转动。根据量子理论,振动和转动的能量储存模式随温度的增加而变得活跃。 2.什么是生成焓?绝对焓、生成焓和显焓之间的关系。P23 标准状态下元素的化学键断裂并形成新的键而产生所需要的化合物时的净焓变化值.。绝对焓定义为生成焓和显焓之和。 3.什么情况下物质的生成焓为0?P23 在标准参考状态(T=298K,P=1atm)下所有稳定的元素在其最自然的状态时的生成焓设定为零。 4.什么是反应焓?和热值之间的关系?P27 完全反应条件下,在某一特定状态下产物的焓与反应物的焓的差叫作反应焓。热值与反应焓数值相等,但符号相反。 5.低位热值和高位热值有何区别?燃料和燃烧产物在什么状态下的放热量最 大?P27 高位热值(HHV)是假设所有产物都凝结成液体水时的燃烧热。这一情形下释放出最大的热量。低位热值(LHV)是指没有水凝结成液体的情况下的燃烧热。 6.当量比的定义?不同的当量比对于什么燃烧工况?P20

7. *化学当量空燃比和实际空燃比有何区别? 理论上每千克燃料完全燃烧时需要空气的质量,这种空气和燃料的比例称为化学当量比。为了完全燃料,实际送入的空气量要大于理论空气量, 8. *绝热燃烧温度的定义?有哪些因素导致实际燃烧温度总是低于绝热燃烧温度? 绝热燃烧温度,亦称“绝热火焰温度”,是燃料在绝热条件下实现完全燃烧时,燃烧产物所能达到的温度。包括定压绝热燃烧温度和定容绝对燃烧温度。在高温度燃烧中,燃烧产物不是简单的理想产物的混合物;主要成分离解产生次要成分。 因为实际燃烧时散热是不可避免的,为了完全燃烧,实际送入的空气量要大于理论空气量,以及火焰在高温时,部分燃烧产 物C02和H20分解成CO 、H2和02时要吸热。所以,实际燃烧 温度总是低于理论燃烧温度。 9. 定质量孤立系统中,燃烧化学平衡组分如何确定?P33 (热力学)第一定律,第二定律,状态方程 10. *在使用吉布斯函数来确定燃烧化学平衡组分时,有哪些限定条件?P33 给定温度、压力和化学当量比的条件下计算混合物的组成。G=H-TS 11. 如何用分压力计算平衡常数K p ?P35 12. 平衡常数K p 和0T G 的关系,及其对化学平衡的影响?P35

内蒙古科技大学燃烧学历届考试试题

内蒙古科技大学2007/2008 学年第一学期 《燃烧理论与设备》考试试题B 课程号:070422-0 考试方式:闭卷 使用专业、年级:热动05-1,2,3,4, 任课教师:刘中兴 考试时间:备注: 一、名词解释(共10题,每题4分,共40分) 1.说明煤的化学组成以及各种组分的作用。 2.写出固体材料干燥成分的定义和表达式。 3.燃料在完全燃烧时的产物中有哪些主要成分? 4. 链锁反应有哪几个基本步骤和基本类型? 5. 什么是强迫着火?举出两个强迫着火的实例。 6. 什么是煤的高发热量和低发热量?。 7. 火焰传播的基本方式有哪几种? 8. 说明预混火焰式煤气燃烧器的燃烧特点和安全特性。 9. 液体燃料燃烧有哪几种基本方式? 10. 说明碳表面气固异相反应的五个步骤。 二、简述题(共2题,每题15分,共30分) 1.什么是化学反应速率?简述各种因素对化学反应速率的影响。 2.简述热力着火理论并分析说明散热强度对着火的影响。 三、问答与解释(共2题,每题6分,共12分) 1. 分析煤堆在煤场上日久后为什么容易自燃,提出防止自燃的措施。 2. 分析扩散火焰式燃烧器的下列现象: 管子横截面积越大,扩散火焰高度越高。 环境中氧浓度越低,扩散火焰高度越高。 四四、计算题(18分)(第一小题3分,2-4题每题5分)某厂加热炉采用混合煤气作为燃料,该炉子的热负荷为6980KW,混合煤气的成分见下表,

试计算: 1 该混合煤气的发热量时多少? 2 每小时供应炉子多少立方米煤气? 3 为保证完全燃烧,若要求空气消耗系数为1.05,每小时供应多少立方米空气? 4 每小时理论废气量和实际废气量有多少? (计算时忽略炉子的吸气和漏气,忽略空气中的水分) 计算中可能用到的资料: Q低=4.187(3046×CO%+2580×H2%+8550×CH4%+14100×C2H4%+5520×H2S%+….) L0=4.76〔0.5CO+0.5H2+∑(n+m/4)CnH m+3/2H2S-O2〕×10-2 V0= [CO+H2+∑(n+m/2)CnH m+2H2S+CO2+N2+H2O]/100+0.79L0 评分标准和答案 一、名词解释(共10题,每题4分,共40分) 1.说明煤的化学组成以及各种组分的作用。 ●各种煤都是由某些结构极其复杂的有机化合物组成的,有关这些化合物的 分子结构至今还不十分清楚。根据元素分析值,煤的主要可燃元素是碳,其次是氢,并含有少量的氧、氮、硫它们与碳和氢一起构成可燃化合物,称为煤的可燃质.除此之外,在煤中还或多或少地含有一些不可燃的矿物质灰分 (A)和水分(W),称为煤的惰性质。 ●一般情况下,主要是根据煤中C、H、O、N、S诸元素的分析值及水分和 灰分的百分含量来了解该种煤的化学组成。 ●碳(c) :碳是煤的主要可燃元素。它在燃烧时放出大量的热。煤的炭化程 度越高,含碳量就越大。 ●氢(H):氢也是煤的主要可燃元素,它的发热量约为碳的三倍半,但它的 含量比碳小很多。当煤的炭化程度加深时.由于含氧量下降,氢的含量是逐渐增加的,并在含碳量为85%时达到最大值。以后在接近无烟煤时,氢的含量又随着炭化程度的提高而不断减少。

气象学模拟试题

南京农业大学试题纸 学年第学期课程类型:试卷类型: 课程:农业气象学班级:学 号:姓名:成绩:

E、露点温度 F、大气压强 随着雷暴的来临,气压、温度和湿度会出现显著的变化,表现为。 B、温度升高 C、湿度升高 E、温度降低 F、湿度降低 根据大陆度指标,下列城市位于海洋性气候区的有。 B、南京 C、北京 E、成都 F、西安 三、单选题:(每小题1分,共20分) 光照强度是指单位面积上接收的光通量,其单位为。 B、lm C、J/s D、W/m2夏季,下列城市中光照时间最长的是。 B、上海 C、成都 D、海口 到达地面的太阳总辐射与地面反射辐射之差称为。 B、有效辐射 C、天光漫射 D、地面辐射差额 通常将高于生物学下限温度的日平均气温称为。 B、活动温度 C、有效温度 D、净效温度 土壤温度铅直分布呈时,随着深度增加,土壤温度逐渐升高。 B、辐射型 C、上午转变型 D、傍晚转变型 水面蒸发速率随而减小。 B、饱和差增大 C、气压升高 D、风速加大 地面上的霜和露是通过冷却降温而形成的。 B、接触 C、辐射 D、混合 ,按降水强度的等级划分,属于。 B、中雨 C、大雨 D、暴雨 目前气象上常用的气压及水汽压的标准单位是。 B、mb C、Pa D、hPa 在自由大气层中,水平气压梯度力与平衡时的风称为地转风。 B、惯性离心力 C、摩擦力 D、水平地转偏向力 地面行星风带在北半球低纬度地区为。

D、雷暴 D、12 D、初冬 D、黑灾 D、22

南半球的大气活动中心已标明,请直接在图中标出北半 7月11日)低空和地面的天气形势简图,请根据此图分析江淮梅雨低 20°02′N,110°21′E)在春分、夏至、秋分、冬至时正午时刻的太阳高度角。

燃烧学总复习 题

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。 其主要影响因素是可燃物与氧的化学反应速度,化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关。对于锅炉的实际燃烧,影响化学反应速度的主要因素是炉内温度,炉温高,化学反应速度快。 10、扩散燃烧:燃料与氧化剂混合时间远大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,化学反应性能远远超过扩散性能时,燃烧速度取决于扩散性能,而与化学反应能力无关,化学反应能力很强,只要氧气扩散到燃料表面,就能立即燃烧掉,阻碍燃烧的是氧气供给不足。如气体燃料与空气分别由两个喷口进入燃烧室的燃烧过程和大颗粒煤的燃烧过程。对于扩散燃烧,对其燃烧进行强化的主要方法是加强燃料与空气的混合,其次是提高二者的温度等。 11、何为阿累尼乌斯定律?何为活化能E?活化能与何因素有关?

高等燃烧学复习题参考答案集

《高等燃烧学》习题集与解答 第一章绪论 1、什么叫燃烧? 答:燃烧标准化学定义:燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧的广义定义:燃烧是指任何发光发热的剧烈的化学反应,不一定要有氧气参加。 2、燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征。 答:燃烧的本质是一种氧化还原反应。它的特征是:放热、发光、发烟并伴有火焰。 3、如何正确理解燃烧的条件?根据燃烧条件,可以提出哪些防火和灭火方法? 答:可燃物、助燃物和点火原始燃烧的三要素,要发生燃烧,可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度,点火源要有一定的温度和足够的热量。根据燃烧的条件,可以提出一下防火和灭火的方法: 防火方法:a、控制可燃物;b、隔绝空气;c、清除点火源 灭火方法:a、隔离法;b、窒息法;c、冷却法;d、抑制法 4、我国目前能源与环境的现状怎样?电力市场的现状如何?如何看待燃烧科学的发展前景? 答:我国目前能源环境现状: 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富,但是分布不均匀,煤炭资源60%以上在华北,水力资源70%以上在西南,而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面,自解放后,能源开发的增长速度也是比较快,但由于我国人口众多,且人口增长快,造成我国人均能源消费量水平低下,仅为每人每年0.9吨标准煤,而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主,燃煤严重污染环境 从目前状况看,煤炭仍然在我国一次能源构成中占70%以上,成为我国主要的能源,煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62%的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用,成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算,燃煤排放的主要大气污染物,如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等,对我国城市的大气污染的危害已十分突出:污染严重、尤其是降尘量大;污染冬天比夏天严重;我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨;能源的利用率低增加了煤的消耗量。 三、农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗,主要包括两方面,即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口多,

燃烧学试卷-答案教学提纲

一、单选题(2分/个) 1、不属于常用防止脱火的措施的为:D A喉口加装收缩段,但喉口直径不变B加稳焰器C使用冷却装置D利用钝体 2、下列关系不正确的是:B A液体燃烧的过程包括雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧B油滴燃烧属于预混燃烧 C提高燃烧室的温度水平有利于强化油雾燃烧 D异相燃烧是指不同相的物质之间发生的 3、碳的()反应是自我促进的,而()反应是自我抑制。A A氧化/气化 B气化/氧化 C还原/氧化D氧化/还原 4、已知燃料成分,下列量可以确定的是:D A着火温度B理论发热温度C理论燃烧温度D实际燃烧温度 5、影响碳球燃尽速度的主要因素是:D A碳球表面二氧化碳浓度B碳球燃尽时间C碳球直径D碳球表面氧气浓度分 6、涡轮增压装置对汽车发动机的作用不包括:D A能提高汽车发动机内的燃料气体的化学反应速度 B能减少汽车发动机内燃料气体的燃烧 C提高汽车发动机的功率 D能提高汽车发动机内燃料气体理论发热温度 7、能用来描述动量、热量和质量相似的准则数是:C A普朗特数,雷诺数,努塞尔特数和舍伍德数 B普朗特数,施密特数,努塞尔特数和 C普朗特数,施密特数,努塞尔特数和舍伍德数 D普朗特数,施密特数,努塞尔特数和雷诺数 8、依靠传热与传质进行火焰传播的是:C A爆震B爆炸C正常传播D爆燃 9、对于影响自燃着火温度的描述,不正确的是:D A散热系数减少有利于着火B燃料活性强易着火 C系统初始温度升高容易着火D产热散热相等有利于着火 10、静止空气中球形碳粒燃烧,当温度为900℃时:B A只存在二次反应B一次反应,二次反应并存C只存在一次反应D以上都不对 二、辨析题(判断正误,错误的说明理由,5分/个) 1、复杂反应所形成的最终产物由几步反应所完成,故可用质量作用定律直接按反应方程判断反应物浓度关系。 答:错。复杂反应,所形成的最终产物是由几步反应所完成的,故化学反应方程式并非表示整个化学反应的真实过程,故无法用质量作用定律直接按反应方程判断反应速度与反应物浓度关系 2、家用煤球炉在800多摄氏度能稳定燃烧,而大型煤粉炉要在1300℃以上才能稳定燃烧,因此,由细小煤粉反应活性好的理论可以得知:因此家用煤球炉比大型煤粉炉更实用。 答:停留时间是影响燃烧热工况的很重要的一个因素。停留时间越长,燃烧热工况越好。家用煤球炉中,煤的停留时间可以达到几个小时,而大型煤粉炉中,煤粉颗粒在炉膛内却只能停留2到5秒,因此家用煤球炉在较低温度下即可以维持燃烧稳定,而大型煤粉炉却需要较高炉膛温度来维持燃烧稳定。

农业气象学-试题及参考答案

农业气象学试题(1)及参考答案 一、名词解释: (共16分,每小题2分) 1、辐射的波动性: 辐射以波动的形式发射或传播能量的过程。 2、太阳高度角太阳光线与地平面的交角 3、长日照作物需要经过一段时间长的白天和短的黑夜才能开花结果的植物,称为长日照植物。 4、相对湿度空气中的实际水气压与同温度下饱和水气压的百分比。 5、温度年较差一年中最热月的月平均温度与一年中最冷月的月平均温度之差。 6、季风环流由于海陆热力差异引起的东西方向的垂直环流。 7、副热带高压西太平洋副热带高压是指由于热带环流圈的下沉在30°N附近堆积下沉形成的高压系统。

8、农业气候资源可供农业生产利用的光、热、水等气候资源,称 为农业气候资源。 二、填空(共10分,每空0.5分) 1、广东大部分地区的年降雨量多在 1500mm 到 2000mm 之间,通常把一年的降水分成两大部分,前一部分的降水,称为 前汛期降水,主要是由锋面引起的;后一部分的降水 称为后汛期降水,主要是由台风引起的。 2、由于地球的自转,形成了地球上昼夜交替变化.由于 地轴与地球公转轨道面不垂直 ,且地球在公转时,地轴方 向保持不变,因而形成了地球上的季节交替和各地昼夜长 短不等。 3、地球接收到的太阳辐射,主要是短波辐射,地面和大气 向外发出的辐射,主要是长波辐射。 4、植物在繁育期期对低温的反应比生长期对低温的 反应更为敏感,这一时期往往就是植物的温度临界期期。 5、水面蒸发速度的大小,与风速和饱和差成正比, 与大气压力成反比。 6、台风是指形成在热带海洋上的强烈气旋。当台风在东经180度以西,赤道 以北的西北太平洋海区形成后,我国气象部门将对其进行命名和编

消防燃烧学燃烧学基础知识复习重点题库

内容摘要:1、新修订的《中华人民共和国消防》将于(A)正式实施。A、2009年5月1日B、2009年8月1日C、2009年9月1日2、下列(AE)火灾可以使用二氧化碳灭火器?A、含碳固体可燃物B、易燃液体C、可燃气体D、可燃金属E、带电物体燃烧3、下列(ABCD)情况容易导致电气线路火灾?... 1、新修订的《中华人民共和国消防》将于(A)正式实施。 A、2009年5月1日 B、2009年8月1日 C、2009年9月1日 2、下列(AE)火灾可以使用二氧化碳灭火器? A、含碳固体可燃物 B、易燃液体 C、可燃气体 D、可燃金属 E、带电物体燃烧 3、下列(ABCD)情况容易导致电气线路火灾? A、用金属线捆扎绝缘导线或把绝缘导线挂在钉子上。 B、电源过电压。 C、带电作业。 D、在线路上接入过多或功率过大的电气设备,超过了电气线路的负载能力。 E、连接点由于热作用或长期震动使接头松动。 F、用铜丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 3、在设有车间或仓库的建筑内(B)宿舍。 A、不得设置员工 B、严禁设置 C、不得设置员工集体 D、经当地公安消防机构批准后,可以设置 4、发生火灾被火围困时,下列做法正确的是(ACDE)。 A、采用毛巾、口罩蒙鼻,匍匐撤离。 B、进入电梯,乘电梯到底层。 C、利用身边的绳索或床单、窗帘、衣服等自制简易救生绳。 D、关紧迎火的门窗,打开背火的门窗,用湿毛巾或湿布塞堵门缝或用水浸湿棉被蒙上门窗。 E、白天,向窗外晃动鲜艳衣物,或外抛轻型晃眼的东西;晚上,用手电筒不停地在窗口闪动或敲击东西,吸引救援者的注意。 5、下列对新《消防法》的理解,你认为正确的是(C)。 A、在没有发生火灾的时候,消防设施可以作为它用。 B、因特殊情况需要使用明火作业的,可以先动火再补办审批手续。 C、任何单位、个人都有维护消防安全、保护消防设施、预防火灾、报告火警的义务。 D、因发展经济的需要,建设单位可以边设计、边施工、边办理相关的消防手续。 6、根据刑法规定,失火罪处以(C)年有期徒刑。 A、1—3年 B、3—5年 C、3—7年 D、5—7年 7、火场中防止烟气危害最简单的方法是(BC)。 A、跳楼或窗口逃生 B、用毛巾或衣服捂住口鼻 C、低姿势沿疏散通道逃生 8、灭火器压力表用红、黄、绿三色表示压力情况,当指针指在绿色区域表示(A)。 A、正常 B、偏低 C、偏高

燃烧学习题答案

祝!各位同学考试顺利,新年快乐! 《燃烧学》复习题参考答案集 2009 / 1 / 9 第一章化学热力学与化学反应动力学基础 1、我国目前能源与环境的现状怎样?电力市场的现状如何?如何看待燃烧科学的发展前景? 我国目前的能源环境现状: 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富,但分布很不均匀,煤炭资源60%以上在华北,水力资源70%以上在西南,而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面,自解放后,能源开发的增长速度也是比较快,但由于我国人口众多,且人口增长快,造成我国人均能源消费量水平低下,仅为每人每年0.9吨标准煤,而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主,燃煤严重污染环境 从目前状况看,煤炭仍然在我国一次能源构成中占70%以上,成为我国主要的能源,煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62%的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用,成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算,燃煤排放的主要大气污染物,如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等,对我国城市的大气污染的危害已十分突出:污染严重、尤其是降尘量大;污染冬天比夏天严重;我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨;能源的利用率低增加了煤的消耗量。 三、农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗,主要包括两方面,即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口多,能源需求量大,但农村所用电量仅占总发电量的14%左右。而作为农村主要燃料的农作物桔杆,除去饲料和工业原料的消耗,剩下供农民作燃料的就不多了。即使加上供应农民生活用的煤炭,以及砍伐薪柴,拣拾干畜粪等,也还不能满足对能源的需求。 电力市场现状: 2008年10月份,中国电力工业出现4.65%的负增长,为十年来首次出现单月负增长。11月,部分省市用电增幅同比下降超过30%。在煤价大幅上涨和需求下滑的影响下,目前火电企业亏损面超过90%,预计全年火电全行业亏损将超过700亿元。 走势分析 2009年,走过今年“寒冬”的电力行业将机遇与挑战并存,挑战大于机遇。受整个经济下滑的影响,“过剩”的尴尬将继续显现。 电价矛盾将更加突出。今年以来,国家制定的煤电价格联动政策迟迟无法实施,导致发电企业亏损不断累积,电价矛盾日益尖锐。面对明年经济形势的复杂情况,电力销售价格能否适时调整,具有很大的不确定性。 结构调整有望借势“提速”。明年宽松的用电环境正好为中国电力结构调整腾出了时间和空间。面对今年的大变局,国内发电企业将从跑马圈地式的快速扩张,转向注重效益的发展模式。 燃烧科学的发展前景 燃烧学是一门正在发展中的学科。能源、航空航天、环境工程和火灾防治等方面都提出了许多有待解决的重大问题,诸如高强度燃烧、低品位燃料燃烧、煤浆(油-煤,水-煤,油-水-煤等)燃烧、流化床燃烧、催化燃烧,渗流燃烧、燃烧污染物排放和控制、火灾起因和防止等。 我国的能源现状也决定了必须大力的发展燃烧学科。 燃烧学的进一步发展将与湍流理论、多相流体力学、辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科的发展

燃烧学题库简答题

1 硫在煤中的几种存在形式为什么是有害成分熔点与酸度的关系。 答:三种,1有机硫,来自母体,与煤成化和状态,均匀分布。2 黄铁矿硫与铁结合在一起,主要成分,硫化铁。3硫酸盐硫以各种硫酸盐的形式存在杂质中。有害成分:二氧化硫三氧化硫危害人体健康和造成大气污染。在加热炉中造成金属的氧化和脱碳,在锅炉中引起锅炉换热面的腐蚀。焦炭还能影响生铁和钢的质量。酸性程度高的灰分,熔点较高。 曼彻斯特的红> 22:03:42 2 说明煤灰分的定义,怎样确定灰分的熔点和酸度 答:煤中所含的矿物杂质(碳酸盐粘土矿物及微量稀土元素)在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成一些固体残留物。熔点:灰分式样软化到一定程度时的温度作为灰分的熔点。(三角锥软化到半球)。酸性成分与碱性成分之比作为灰分的酸度。 3、何为煤的半工业分析、全工业分析。分析方法及意义 煤的半工业分析是将一定质量的煤加热到110℃使其水分蒸发,以测出水分的含量,再在隔绝空气的条件下加热到850℃,并测出挥发分的含量,然后通以空气是固定碳全部燃烧,以测出灰分和固定碳的含量。 全工业分析是在办工业分析的基础上加上煤中S的含量,与煤的发热值的测定的煤的工业分析。 4 集中表述煤的化学组成有几种方法表示。有什么实际意义, 应用成分:C H O N P S灰分A 水分W七种组分所组成,包括全组分在内的成分,习惯上把她叫做应用基,上述各组分在应用基中的质量百分数叫做燃料的应用成分。干燥成分:不含水分的干燥基中的各组分的百分含量来表示燃料的化学成分。可燃成分:C H O N S五种元素在可燃基中的百分含量来表示燃料的成分。 5 工业炉使用气体燃料与固、液体相比有哪些优点 1,在各种染料中,气体燃料的燃烧过程最容易控制,也最容易实现自动调节2,气体燃料可以进行高温预热,因此可以利用低热值燃料来获得较高的燃烧温度并有利于节约燃料降低燃烧。3没有炉灰,固体废弃物。 6燃烧计算中需已知那些条件主要确定那几个参数 答:条件:(1)燃料完全燃烧,不考虑热分解2气体体积均指标况下体积3元素的公斤分子

气象学试题

第三章温度 一、名词解释题: 1. 温度(气温)日较差:一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2. 温度(气温)年较差:一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3. 日平均温度:为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02+T08+T14+T20)÷4。 4. 候平均温度:为五日平均温度的平均值。 5. 活动温度:高于生物学下限温度的温度。 6. 活动积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7. 有效温度:活动温度与生物学下限温度之差。 8. 有效积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,有效温度的总和。 9. 逆温:气温随高度升高而升高的现象。 10. 辐射逆温:晴朗小风的夜间,地面因强烈有效辐射而很快冷却,从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11. 活动面(作用面):凡是辐射能、热能和水分交换最活跃,从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12. 容积热容量:单位容积的物质,升温1℃,所需要的热量。 13. 农耕期:通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期,称为农耕期。 14. 逆温层:气温随高度升高而升高的现象,称为逆温现象。发生逆温现象的气层,称为逆温层。 15. 三基点温度:是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题: 1. 空气温度日变化规律是:最高温度出现在 (1) 时,最低温度出现 (2) 时。 年变化是最热月在 (3) ,最冷月在 (4) 月。 2. 土温日较差,随深度增加而 (5) ,极值(即最高,最低值)出现的时间,随着深度的增加而 (6) 。 3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率(λ)比空气 (8) 。粘土的热容量比 沙土的要 (9) ,粘土的导热率比沙土 (10) 。 4. 干松土壤与紧湿土壤相比: C干松土

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