汽車發(fā)動機原理第三章燃燒學基礎(文件)
【正文】 是一種非常迅速的能自行維持的化學反應。 ? 3）鏈鎖反應對其他物質(zhì)的存在非常敏感，如惰性氣體的存在能阻止器壁中斷，增加空間中斷；抑制劑可更快地與活性物質(zhì)起作用，故能抑制鏈傳播等。 ? 是根據(jù)熱力學第一定律得出，對于可逆與不可逆反應都是適用的。 汽車發(fā)動機原理 第三章 燃燒學基礎 Hubei Automotive Industry Institute 湖北汽車工業(yè)學院汽車工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 熱效應與絕熱理論燃燒溫度的計算 ? 某些化合物或元素在任意溫度下，進行單位反應，定壓反應熱效應等于反應前后產(chǎn)物的焓差，這個焓差稱為反應焓 ?H。 由于不可能完全絕熱、化學反應也不可能完全理想、化合物在高溫時要分解等原因，實際上所能達到的絕熱燃燒溫度多少總是低于計算所得到的絕熱理論燃燒溫度。結(jié)果式 (c)等號左邊為 993639kJ（見下表），比右邊大；再用 1480K來試算，式 (c)的等號左邊為 978727kJ，近似與右邊相等。 ? 燃料電池的燃料有氫氣、甲醇和汽油三種。 2COT,hOHT, 22h2OT,2h2OT, h? ?PT,? kTk hn T 1500K 1480K 71078kJ 69916kJ 116000kJ 114139kJ 98584kJ 97126kJ 707977kJ 697546kJ 993639kJ 978728kJ 汽車發(fā)動機原理 第三章 燃燒學基礎 Hubei Automotive Industry Institute 湖北汽車工業(yè)學院汽車工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 燃料電池 ? 燃料電池 (Fuel Cell簡稱 FC)是一種將儲存在燃料和氧化劑的化學能通過電極反應直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置。 解 ：該燃燒反應的化學反應方程式為： CH4+4O2+4??CO2+2H2O(g)+2O2+4? 查表得生成焓數(shù)值代入，得 ? ? kJ 8 0 2 8 8 0 0041504k J )74920( 4 2 0 0 0 k J23 9 3 8 0 0 k J 0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0224222???????????????????????.hhhhhhhH NfOfCHfNfOfgOHfCOfXbm0 HHH ????因為 汽車發(fā)動機原理 第三章 燃燒學基礎 Hubei Automotive Industry Institute 湖北汽車工業(yè)學院汽車工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile ? 查表得熱焓值計算 Hm和 Hb，得 ? ? ? ? ? ? ? ? 2222 N0O0OH0CO00 hhhhhhhhH TTTT ??????????? ? ? ? ? ? 2222 NT,OT,OHT,COT, ???????? hhhh1 7 6 9 1 2222 NT,OT,OHT,COT, ????? hhhh整理得 kJ9 7 9 7 9 2222 NT,OT,OHT,COT, ???? hhhh最后用試算法確定絕熱理論燃燒溫度 T。 標準反應焓與生成物和反應物的焓之間的關系 單質(zhì) Pe（ 反應物 ） Pr（ 生成物 ） ?(nk h?f,.k)Re ?(nk h?f,k )Pr ?H? 熱效應與絕熱理論燃燒溫度的計算 汽車發(fā)動機原理 第三章 燃燒學基礎 Hubei Automotive Industry Institute 湖北汽車工業(yè)學院汽車工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 絕熱理論燃燒溫度 ? 假定燃料在燃燒時為理想的完全絕熱燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱量全部用以加熱燃燒產(chǎn)物本身，用以提高其溫度。 ? 在定溫、定容條件稱為 定容熱效應 ，以符號 QV表示 ? 在定溫、定壓條件稱為 定壓熱效應 ，以符號 QP表示 ? 穩(wěn)定單質(zhì)或化學元素在定壓下化合成 1 mol化合物時的反應熱效應，稱為該化合物的 生成焓 。 鏈鎖反應 汽車發(fā)動機原理 第三章 燃燒學基礎 Hubei Automotive Industry Institute 湖北汽車工業(yè)學院汽車工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 化學反應的熱效應 ? Q=U2 –U1+Wev ? Wev表示定溫 定容反應時所得到的非體積功。 鏈鎖反應 汽車發(fā)動機原理 第三章 燃燒學基礎 Hubei Automotive Industry Institute 湖北汽車工業(yè)學院汽車工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile ? 鏈鎖反應的特點： ? 1）反應速度不僅取決于初始的反應物和最終產(chǎn)物的濃度，而且取決于中間產(chǎn)物的濃度，這些中間產(chǎn)物是反應的活化來源，但反應前和反應后都不存在。 ? 2)支鏈反應 ：一個載體參加反應后生成兩個或多個新的載體，使載體數(shù)不斷增多，反應速率自動加速，稱為支鏈反應。前者稱為“空間中斷”，后者稱為“器壁中斷”。 ? 阿累尼烏斯定律： 1889年，阿累尼烏斯由實驗得出了基于反應速率常數(shù)和溫度的定量關系 ? 式中， k0為碰撞頻率因子； E為活化能 ? 化學反應產(chǎn)生熱量，使溫度上升，而溫度上升又加快了反應速率，導致放出更多的熱量，這種互為促進，最終產(chǎn)生劇烈的化學反應，稱之為 熱爆炸 。 FEBA 12febakk
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