【正文】 產(chǎn)熱使氣體溫度不斷升高而著火。請用自燃和強(qiáng)燃著火的模型給予解釋。爆燃：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。根據(jù) 可知：熱擴(kuò)散率：?；鹧驿h面形狀： 凹 ； 凸 散熱多 。wn的存在使得火焰鋒面上質(zhì)點(diǎn)沿ab方向移動(dòng)，為使火焰穩(wěn)定，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)由a移至b時(shí)，必須有另一質(zhì)點(diǎn)補(bǔ)充上來。 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氣體火焰的傳播速度。燃燒速度的單位是摩爾每立方米每秒，表示單位時(shí)間單位體積內(nèi)說消耗的燃料量，而火焰?zhèn)鞑ニ俣葐挝皇敲酌棵?，是化學(xué)反應(yīng)燃燒區(qū)在空間的移動(dòng)?；鹧驿h面凹，層流火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃?，火焰鋒面凸散熱增多，層流火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小。α1空氣多或α1燃料多都會(huì)導(dǎo)致散熱多使理論燃燒溫度降低，層流火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档汀?8. 什么是湍流火焰?zhèn)鞑サ谋砻嫒紵碚摵腿莘e燃燒理論？答：表面燃燒理論（舍謝爾金）火焰面使層流型的，湍流脈動(dòng)在一定空間內(nèi)使燃燒面彎曲，皺折，乃至破裂，成“小島”狀的封閉小塊，這樣增大了燃燒面積，從而增大了燃燒速度。預(yù)混火焰：燃料和氧化劑預(yù)先混合好，這時(shí)化學(xué)動(dòng)力學(xué)因素對燃燒起控制作用，亦稱動(dòng)力燃燒。答：21. 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？結(jié)合火焰區(qū)域的圖進(jìn)行解釋。a1K=~，穩(wěn)定區(qū)域很大，運(yùn)行較為可靠。 a1K≥1時(shí)，既容易回火，也容易脫火，火焰很不穩(wěn)定。防止a1K加穩(wěn)焰器——使用鈍體或者旋流，形成中心回流區(qū)，起到穩(wěn)定點(diǎn)火源的作用穩(wěn)焰方法：利用鈍體，旋轉(zhuǎn)射流穩(wěn)焰，利用逆向噴流穩(wěn)焰，等等。答：① 機(jī)械式霧化器依靠油泵的壓力將液體燃料的壓力提高，使以較高的壓力噴進(jìn)燃燒室 ②介質(zhì)式霧化器用蒸汽做霧化介質(zhì)，則還可以在霧化同時(shí)降低油的粘度，故進(jìn)入噴嘴的燃油粘度越高時(shí)仍能保證霧化質(zhì)量，采用空氣作介質(zhì)時(shí)，空氣壓力低，霧化質(zhì)量較差。另：“平方直線定律”推導(dǎo)見 復(fù)習(xí)PPT 或 課本8. 燃油燃燒器的調(diào)風(fēng)器應(yīng)具備哪些功能？答：① 有根部風(fēng)（在油還未著火燃燒之前，在油霧根部已有一部分空氣混入油霧中，15~30%一次風(fēng)）——油料相對易燃，應(yīng)該及早與氧氣混合② 早期混合要強(qiáng)烈——擴(kuò)散燃燒，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化空氣與油霧的混合③ 有一大小位置適當(dāng)?shù)幕亓鲄^(qū)——防止脫火④ 加強(qiáng)后期混合——利于殘余的難燃組分的燃盡9. 如何強(qiáng)化油霧燃燒？答：增強(qiáng)霧化功能，減小油滴尺寸，提高霧化的均勻性；提高燃燒室的溫度水平，強(qiáng)化蒸發(fā)階段的傳熱。 n ① %，發(fā)熱量占6695%。n ③ 從提供熱量的角度，焦炭具有主要意義，∵它提供了大量的熱量。內(nèi)、外表面積大小不同，活性不同——表面積大反應(yīng)活性更好。說明，什么是動(dòng)力燃燒區(qū)？什么是擴(kuò)散燃燒區(qū)？什么是過渡燃燒區(qū)？當(dāng)溫度T很高時(shí)很大 結(jié)論： ①此時(shí)燃燒反應(yīng)速度完全決定于擴(kuò)散（αzl）——稱為擴(kuò)散燃燒（區(qū)）（或擴(kuò)散燃燒控制） ②此時(shí)，碳表面化學(xué)反應(yīng)很快，∴Ｏ2一擴(kuò)散到碳表面就完全燃燒掉，∴燃燒決定于Ｏ2供應(yīng)的多少，決定于碳表面的Ｏ2濃度，即為≥1級反應(yīng)。答：反應(yīng)機(jī)理1：碳和氧氣在中低溫下反應(yīng)，一次產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳再燃燒生成二氧化碳。9. 請推導(dǎo)理想碳球燃盡時(shí)間與直徑的關(guān)系。12. 焦炭的內(nèi)孔隙在什么條件下對燃燒有促進(jìn)作用，而在什么情況下則無促進(jìn)作用？請解釋：為什么一塊灼熱的木炭在空氣中仍然可以繼續(xù)燃燒，而一塊灼熱的煤在空氣中則漸漸熄滅？答：在低溫下，化學(xué)反應(yīng)速度慢。簡單的說，在動(dòng)力區(qū)中（低溫），內(nèi)表面參與化學(xué)反應(yīng)。答：產(chǎn)熱計(jì)算：爐膛容積中的產(chǎn)熱率按氣流可燃成分的消耗率計(jì)算消去C就得到Q：燃料與空氣混合物的發(fā)熱量r：氣流的密度單位產(chǎn)熱量為：散熱計(jì)算：氣流所帶走的散熱量：氣體的單位散熱量 ：14. 根據(jù)一維燃燒系統(tǒng)的模型，圖示以下4種配風(fēng)方案的升溫曲線。著火后一部分煤粉與一次風(fēng)氣流轉(zhuǎn)而流入回流區(qū)，其他部分繼續(xù)與二次風(fēng)混合而燃燒，并向下游流去。 26 / 26。答：四角切圓燃燒方式：將直流燃燒噴出的煤粉氣流在爐內(nèi)呈切圓布置，形成切向燃燒（四角或四墻切圓燃燒）。答：15. 結(jié)合零維燃燒系統(tǒng)和一維燃燒系統(tǒng)的主要結(jié)論，簡述煤粉旋流燃燒器的燃燒特點(diǎn)。13. 根據(jù)零維燃燒熱工況的模型，系統(tǒng)的產(chǎn)熱率的計(jì)算式是什么？系統(tǒng)散熱率的計(jì)算式是什么？請圖示爐膛容積、燃料流量、燃料發(fā)熱量、氣流初溫、爐膛吸熱和煙氣回流量對系統(tǒng)燃燒穩(wěn)定性的影響。隨著溫度T的↑化學(xué)反應(yīng)速度↑↑，以至O2的擴(kuò)散跟不上內(nèi)表面的化學(xué)速度，此時(shí)內(nèi)表面O2濃度↓到0。答：11. 通過提高氣流與固體顆粒之間相對速度來強(qiáng)化燃燒的原理是什么？在什么情況下適用？答：原理：根據(jù)式，可以看出，提高氣流速度與固體之間相對速度即增大Re，有利于傳質(zhì)，相當(dāng)于適當(dāng)提高氧氣的濃度。碳燃燒的氧化反應(yīng)是：4C + 3O2 = 2CO2 + 2CO氣化反應(yīng)是：C + CO2 = 2CO注意這兩張圖，溫度向右是減小，k隨t減小。因此，強(qiáng)化燃燒唯一的辦法就是增加擴(kuò)散供Ｏ2，即↑αzl 6. 顆粒直徑、溫度和顆粒與氣流之間的相對速度對燃燒區(qū)域（動(dòng)力區(qū)、擴(kuò)散區(qū)）的影響是什么？討論： ①顆粒直徑δ0↓↑→向動(dòng)力區(qū)移動(dòng)；②當(dāng)T↑↓→向擴(kuò)散區(qū)移動(dòng)；③當(dāng)相對速度Re↑ ↑→向動(dòng)力區(qū)移動(dòng)；↑7. 簡述碳球燃燒的兩種機(jī)理。一般密度小孔隙率高（疏松）的焦炭，粒徑小的焦炭（比表面積大，內(nèi)空隙易暴露），反應(yīng)活性更強(qiáng)。通常氣固異相反應(yīng)包括如下步驟： 第一步：O2必須通過擴(kuò)散到達(dá)碳的表面，并被碳表面吸附第二步：在碳表面上進(jìn)行碳—氧反應(yīng)，并生成反應(yīng)產(chǎn)物第三步：反應(yīng)產(chǎn)物從碳的表面上脫離（解吸），并從碳表面向外擴(kuò)散開去4. 焦炭的反應(yīng)活性跟哪些因素有關(guān)？答：由于碳晶體邊界與中心的活性不同（鍵能低）——邊界反應(yīng)活性更好。焦炭燃燒的時(shí)間約占全部燃燒時(shí)間的90%，也就是說，揮發(fā)分燃燒時(shí)間僅約10%。煤的燃燒過程有自己的特點(diǎn)：氣態(tài)產(chǎn)物：揮發(fā)分V受熱裂解著火燃燒加熱剩余固態(tài)產(chǎn)物：焦炭C加熱著火燃燒供O2燃盡放熱Q煤2. 煤種焦炭的質(zhì)量大約占多少比例？焦炭的發(fā)熱量大約占多少比例？焦炭的燃燒時(shí)間大約占多少比例？答：7. 請推導(dǎo)單個(gè)油滴燃燒時(shí)間的表達(dá)式。3. 油滴燃燒屬于擴(kuò)散燃燒還是預(yù)混燃燒？為什么？答：屬于擴(kuò)散燃燒限制油滴燃燒的主要因素是與空氣的混合速度，即取決于空氣向油滴表面擴(kuò)散所需的時(shí)間，屬擴(kuò)散燃燒。混合氣流離開噴嘴以后，火焰?zhèn)鞑ニ俣炔粩嘞陆?，雖然流速也不斷下降，但是，火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊南陆蹈?，很容易脫火。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?，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)。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