CH11.何謂燃燒？燃燒是一種急速、劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)過(guò)程。2.化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓:化合物的構(gòu)成元素在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（25oC，0.1MPa）定溫—定容或者定溫定壓；經(jīng)化合反應(yīng)生成一個(gè)mol的該化合物的焓的增量（kJ/mol）。所有元素在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)生成焓均為零。3.反應(yīng)焓:在定溫-定容或定溫-定壓條件下，反應(yīng)物與產(chǎn)物之間的焓差，為該反應(yīng)物的反應(yīng)焓（kJ）。4.反應(yīng)焓的計(jì)算??5.燃燒焓:單位質(zhì)量的燃料（不包括氧化劑）在定溫—定容或定溫—定壓條件下，燃燒反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)焓之值（kJ/kg）。6.燃料熱值:燃料熱值有高熱值與低熱值之分，相差一個(gè)燃燒產(chǎn)物中的水的氣化潛熱。7.化學(xué)反應(yīng)速度、正向反應(yīng)速度、逆向反應(yīng)速度、反應(yīng)速度常數(shù)??8.平衡常數(shù)的三種表達(dá)方式和相互間的關(guān)系??按濃度定義的反應(yīng)平衡常數(shù),以分壓定義的反應(yīng)平衡常數(shù),以體積百分比定義的平衡常數(shù)??平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底9.反應(yīng)度λ:表示系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物能有效變?yōu)楫a(chǎn)物的程度反應(yīng)式:aA+bB→（1-λ）*（aA+bB）+λ（cC+dD）10.Gibbs函數(shù)的定義:自由焓，為狀態(tài)參數(shù)。g=h-Ts11.Helmholtz函數(shù)自由能ff=u-Ts12.焓與生成焓僅是溫度的單一函數(shù)，而自由焓與P、T有關(guān)。13.標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)自由焓14.平衡常數(shù)kp與反應(yīng)自由焓的關(guān)系15.過(guò)量空氣系數(shù):燃燒1kg燃料，實(shí)際提供空氣量/理論所需空氣量。16.當(dāng)量比(φ)C－實(shí)際濃度，Cst－理論濃度濃度（燃空比）:一定體積混合氣中的燃料重量/空氣重量18.化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)的濃度時(shí)的濃度19.絕熱燃燒火焰溫度的求解方法，尤其是考慮化學(xué)平衡時(shí)的計(jì)算方法首先分別根據(jù)平衡常數(shù)kp和能量守恒方程得到反應(yīng)度λ和絕熱火焰溫度Tf的關(guān)系，然后采用迭代法計(jì)算得到Tf。20.絕熱燃燒火焰溫度計(jì)算程序及數(shù)據(jù)處理CH21.化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和化學(xué)反應(yīng)速率的科學(xué)。2.燃燒機(jī)理研究的核心問(wèn)題有：燃燒的反應(yīng)機(jī)構(gòu)、反應(yīng)速度、反應(yīng)程度、燃燒產(chǎn)物的生成機(jī)理等3.凈反應(yīng)速度:消耗速度與生成速度的代數(shù)和。4.反應(yīng)級(jí)數(shù)n:一般碳?xì)淙剂蟦=1.7~2.2≈25.Arrhenius定律A-頻率因子（分子間碰撞的頻率）;E－活化能；T－溫度實(shí)際反應(yīng)過(guò)程的比反應(yīng)速度常數(shù)的一般形式表達(dá)為6.分子碰撞理論與Arrhenius定律屬熱爆燃理論7.熱爆燃理論反應(yīng)物在一定溫度的反應(yīng)系統(tǒng)中，分子碰撞使部分分子完成放熱反應(yīng)，放出的燃燒熱提高反應(yīng)系統(tǒng)中的溫度，從而加速反應(yīng)速度。反應(yīng)系統(tǒng)處于一種正反饋的加熱、加速反應(yīng)過(guò)程。當(dāng)反應(yīng)速度趨于無(wú)窮大，就產(chǎn)生爆炸。這種由于反應(yīng)熱量聚集的加速反應(yīng)乃至燃燒爆炸的理論稱為熱爆燃理論8.熱爆燃理論的局限性體現(xiàn)在什么地方？熱爆燃理論只是描述了過(guò)程的始末，沒(méi)有涉及其所經(jīng)歷的過(guò)程。燃燒和爆炸是一步完成的。熱爆燃理論對(duì)于許多反應(yīng)、燃燒現(xiàn)象無(wú)法解釋，有其局限性。如燃燒半島、倒S圖（見下頁(yè)）無(wú)法解釋。9.圖解燃燒半島現(xiàn)象會(huì)畫H2-O2燃燒半島示意圖，并能初步解釋??10.鏈反應(yīng)整個(gè)反應(yīng)由若干相繼發(fā)生或相繼平行發(fā)生的基元反應(yīng)組成。有直鏈反應(yīng)和分支鏈反應(yīng)之分，經(jīng)歷引發(fā)、傳播、抑制、中斷過(guò)程11.NOx的生成機(jī)理（4種生成NO的途徑）高溫途徑，即在已燃區(qū)產(chǎn)生的NO稱為熱NO（ThermalNO）或稱Zeldovich-NO；瞬發(fā)途徑，即在火焰區(qū)產(chǎn)生的NO稱為瞬發(fā)NO（PromptNO）或稱Fenimore-NO；N2O途徑；（燃?xì)廨啓C(jī)）燃料氮途徑。（燃煤）內(nèi)燃機(jī)中的NO途徑：高溫途徑、瞬發(fā)途徑12.烴類燃料燃燒烴類燃料的著火界限曲線大致呈反S形，帶有冷焰區(qū)和熱焰區(qū)。烴類在內(nèi)燃機(jī)中的自燃過(guò)程一般經(jīng)歷冷焰、藍(lán)焰和熱焰三階段。13、冷焰過(guò)程的特征過(guò)氧化物以爆炸形式分解、主要生成甲醛、反應(yīng)物質(zhì)自加熱的程度不大、冷焰強(qiáng)度隨溫度變化存在一個(gè)峰值、有輻射光發(fā)出、冷焰僅存在于一定的溫度和壓力范圍內(nèi)。14、藍(lán)焰和熱焰的特征烴類燃料燃燒過(guò)程中熱焰和藍(lán)焰的本質(zhì)區(qū)別：是否生成大量CO215.為什么動(dòng)力機(jī)械在冷起動(dòng)時(shí)要用濃混合氣？烴類燃料的著火界限曲線大致呈反S形；不同濃度下，著火界限形態(tài)所處位置有很大區(qū)別；當(dāng)混合氣濃度較大時(shí)，著火界限曲線移向低壓和低溫方向一邊。這說(shuō)明：當(dāng)提高混合氣濃度后，它可在較低溫度和較低壓力下著火。因此動(dòng)力機(jī)械在冷起動(dòng)時(shí)要用濃混合氣CH31.燃燒現(xiàn)象按照混合氣的制備、著火、燃燒過(guò)程中火焰與燃燒室的相對(duì)位置、可燃混合氣的流動(dòng)等是怎樣分類的？預(yù)混合燃燒及擴(kuò)散燃燒，自燃與引燃，定置火焰與行進(jìn)火焰，層流燃燒與湍流燃燒2.描述燃燒物理現(xiàn)象的方程有哪些？質(zhì)量守恒方程，動(dòng)量守恒方程，能量守恒方程，組分守恒方程3.研究基礎(chǔ)有哪些基本定律和現(xiàn)象？牛頓粘性定律，傅里葉導(dǎo)熱定律，費(fèi)克擴(kuò)散定律，斯蒂芬流現(xiàn)象4、自燃：不需要外界的火源引火，在適當(dāng)?shù)臏囟葔毫l件下可燃混合氣（劑）自身的化學(xué)反應(yīng)速度已經(jīng)快得足以產(chǎn)生足夠的熱量，使之著火燃燒或爆炸。5、引燃：可燃混合氣（劑）依靠外火源（如電火花、引燃火焰、火星等）來(lái)引燃的。6.關(guān)于混合流動(dòng)的一些結(jié)論混合物流動(dòng)通量是各組分流動(dòng)通量之和；組分k的平均質(zhì)量流量為該組分在混合流中的擴(kuò)散通量和對(duì)流通量之和；混合流中對(duì)流通量之和為混合流的通量。7.牛頓粘性定律表明，粘性是動(dòng)量交換的必要條件，由速度梯度變?yōu)閯?dòng)量梯度8.傅里葉導(dǎo)熱定律表明，熱擴(kuò)散是能量交換的必要條件，由溫度梯度變?yōu)殪实奶荻?.費(fèi)克組分?jǐn)U散定律表明，傳質(zhì)（擴(kuò)散）是組分?jǐn)U散的必要條件，由密度梯度變?yōu)橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)的梯度10.分子傳輸定律是否具有通用傳輸方程形式?11.Stefen流產(chǎn)生的物理?xiàng)l件、化學(xué)條件存在擴(kuò)散過(guò)程及物理化學(xué)過(guò)程CH41.著火過(guò)程由什么因素控制的？著火與混合氣的壓力、溫度、濃度、壁面的散熱率、（點(diǎn)火能量）、氣流運(yùn)動(dòng)有關(guān)。2.燃燒速度的決定因素有哪些？舉例說(shuō)明哪些燃燒現(xiàn)象受物理過(guò)程控制，哪些受化學(xué)過(guò)程控制？由擴(kuò)散、流動(dòng)、傳熱及其他物理過(guò)程決定燃燒過(guò)程速度的燃燒為擴(kuò)散控制燃燒，物理因素起主要的控制作用。例如油滴、噴霧燃燒，未作預(yù)混合的氣體射流燃燒，蠟燭、碳球的燃燒等均屬此類。汽油機(jī)、煤氣機(jī)、噴燈等預(yù)混合氣有火焰?zhèn)鞑サ娜紵齽t同時(shí)受化學(xué)動(dòng)力學(xué)及擴(kuò)散的控制3.燃燒反應(yīng)過(guò)程中濃度與溫度的關(guān)系燃燒反應(yīng)速度主要與反應(yīng)氣體混合劑的溫度及初始反應(yīng)物、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物的濃度有關(guān)。反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系常用Arrhenius指數(shù)項(xiàng)或簡(jiǎn)單的指數(shù)的關(guān)系式表示。4.簡(jiǎn)單反應(yīng)或熱反應(yīng):反應(yīng)速度只受初始反應(yīng)物濃度影響的反應(yīng)5.復(fù)雜反應(yīng)或自催化反應(yīng):反應(yīng)速度受中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物濃度影響的反應(yīng)6.熱著火需要滿足的條件是什么？可燃混合劑在某一條件下由外界加熱（火花塞、熱容器壁、壓縮等），到達(dá)某一特定溫度時(shí)，反應(yīng)物在此溫度下的放熱速度大于散熱損失的速度7.化學(xué)鏈著火需要滿足的條件是什么？燃燒反應(yīng)有中間載鏈基的分枝鏈反應(yīng)時(shí)，則甚至在等溫條件下也能著火。鏈反應(yīng)自身的引發(fā)則需要一外來(lái)能源。載鏈基產(chǎn)生速度得以滿足時(shí)，則移去外能源后也能發(fā)生著火。8.自發(fā)著火舉例:柴油機(jī)著火燃燒、油濺潑到赤熱的表面上的著火燃燒、汽油機(jī)中的爆震等9.強(qiáng)制著火舉例:汽油機(jī)點(diǎn)火燃燒10.著火延遲時(shí)間的影響因素11.Semonov自燃理論的基礎(chǔ)是什么？熱爆炸理論12.自燃必要條件有兩個(gè)判據(jù)，它們的表達(dá)式怎樣？13.化學(xué)反應(yīng)中臨界壓力與反應(yīng)溫度之間的關(guān)系怎樣？請(qǐng)圖示說(shuō)明。14.著火與反應(yīng)物濃度、溫度(壓力)之間的關(guān)系如何？請(qǐng)圖示說(shuō)明。存在著著火濃度的極限值（富、貧限）。隨溫度（壓力）降低，著火范圍越趨縮小。溫度（壓力）過(guò)低，無(wú)論濃度如何，均不著火。15.什么叫強(qiáng)制著火？利用外部能量（電火花、電熱能、熾熱體）使可燃混合劑局部地方急速加熱，形成火焰核，使火焰具有連續(xù)傳播的能力。16.燃燒速度的定義是什么？火焰沿其鋒面的法線方向，相對(duì)于未燃?xì)獾倪\(yùn)動(dòng)速度17.火焰鋒面厚度的定義式18.火焰引燃時(shí)引燃火焰片的溫度衰減關(guān)系怎樣？請(qǐng)圖示19.電火花點(diǎn)火中，淬熄距離是怎樣定義的？當(dāng)兩電極之間的距離d等于某個(gè)最小距離dq時(shí)，電極的激冷效應(yīng)大于點(diǎn)火能量，無(wú)論用多大能量均無(wú)法點(diǎn)火成功，dq稱為淬熄距離。20.幾種混合氣的Emin和dq值(比較大?。?1.哪些因素有利于著火？燃燒溫度（Tf）低（活化能低，易燃燒）。初始溫度（T0）高（接近活化溫度）。燃料熱值（ΔH）高。導(dǎo)熱（λ）小平均反應(yīng)速度快（與組分、濃度、流場(chǎng)有關(guān)）。比熱（CP）?。囟让可仙欢龋哪苄。毫Ω?，氣流速度（ua）低接近dbCH51.預(yù)混合燃燒受化學(xué)動(dòng)力學(xué)（化學(xué)反應(yīng)速度）控制。燃燒速度快，火焰呈藍(lán)色2.非預(yù)混合燃燒受擴(kuò)散速度（可燃?xì)獾闹苽洌┖突瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)雙重控制，且受最慢一種控制。3.火焰的結(jié)構(gòu)的定義:火焰鋒面及其前后成分、溫度、密度、速度、壓力等變量隨火焰鋒面厚度方向的變化情況4.爆燃與緩燃的區(qū)別爆燃是氣體高速流動(dòng)（M>=1）時(shí)的燃燒，燃燒火焰鋒面兩側(cè)有巨大的壓力突變；緩燃是氣體低速流動(dòng)時(shí)的燃燒，燃燒火焰鋒面兩側(cè)壓差較小5、建立預(yù)混合氣體火焰的模型時(shí)，作了哪些假設(shè)？管內(nèi)充滿可燃混合氣；為一維連續(xù)流；火焰的鋒面將產(chǎn)物和反應(yīng)物隔開互不往來(lái)（不導(dǎo)熱，擴(kuò)散）；來(lái)流速度=產(chǎn)物生成速度（火焰面靜止）。6.Raleigh（瑞利）方程和Hugoniot（雨果尼特）方程滿足Raleigh方程的曲線均為過(guò)來(lái)流氣狀態(tài)點(diǎn)S的直線簇，并且在第一、三象限不存在。Hugoniot曲線為雙曲線型，若無(wú)燃燒反應(yīng)，Hugoniot曲線過(guò)來(lái)流氣狀態(tài)點(diǎn)S，若有燃燒反應(yīng)，Hugoniot曲線位于點(diǎn)S上方且與ΔH值成正比7.Raleigh-Hugoniot曲線分析圖Raleigh線、Hugoniot線、等熵曲線FDⅡC區(qū)域?yàn)榕蛎洸á馎區(qū)域強(qiáng)爆震區(qū)ⅠE區(qū)域弱爆震區(qū)ⅡF區(qū)域弱緩燃區(qū)ⅡD區(qū)域強(qiáng)緩燃區(qū)8.爆燃的特征是什么？緩燃的基本特征是什么？爆震時(shí)，燃燒速度極快，遠(yuǎn)大于外界的各種干擾速度，干擾速度可以忽略。緩燃時(shí)，燃燒速度相對(duì)慢，必須考慮（或排除）干擾速度。9.火焰?zhèn)鞑バ羞M(jìn)速度uf、燃燒速度us、來(lái)流速度ua，確定定置火焰、行進(jìn)火焰、脫火、回火的速度關(guān)系定置火焰：行進(jìn)火焰：脫火：（煤氣灶具的設(shè)計(jì)）。來(lái)流使火焰流入燃燒產(chǎn)物脫離火焰固定位置回火：（煤氣灶具的設(shè)計(jì)）?；鹧鏌胄禄旌蠚?0.本生燈的預(yù)混合火焰（特征及其特點(diǎn)）死區(qū)－管口壁的激冷淬熄面散熱所致外懸－由于死區(qū)的存在，P內(nèi)>P外，存在質(zhì)擴(kuò)散頂圓－產(chǎn)物的集中區(qū)、高溫區(qū)。11.本生燈的擴(kuò)散火焰內(nèi)懸－管口壁的激冷效應(yīng)。12.燃燒速度的測(cè)量方法有哪些？噴燈法、長(zhǎng)管法、肥皂泡法、燃燒彈法；前兩者要知道火焰面積13.確定火焰鋒面面積的方法：攝影法、粒子跟蹤法；直接攝影法最簡(jiǎn)單，可以獲得火焰發(fā)光區(qū)的形狀及尺寸。14.陰影法、紋影法及干涉攝影法是三種專門的火焰攝影技術(shù)。15.專門的火焰攝影技術(shù)是基于哪兩種基本物理現(xiàn)象？①由于火焰使空間密度不均勻（由于溫度及成分的不均勻產(chǎn)生）；②當(dāng)光束通過(guò)兩種不同折射率介質(zhì)的界面時(shí)會(huì)發(fā)生偏折。17.影響燃燒速度的因素主要有哪7個(gè)？混合氣濃度、燃料結(jié)構(gòu)、壓力、混合物初始溫度、火焰溫度、惰性添加劑、活性添加劑18.火焰?zhèn)鞑煞N理論分別叫什么？熱理論、擴(kuò)散理論19.火焰穩(wěn)定的方法有哪幾種？引燃火焰穩(wěn)定、阻擋塊（或稱鈍體）穩(wěn)定、回流穩(wěn)定。CH61.四種火焰類型分類方法可燃混合氣的制備：預(yù)混合火焰、擴(kuò)散火焰燃燒過(guò)程中火焰的相對(duì)位置：定置火焰、行進(jìn)火焰混合氣的流動(dòng)狀態(tài)：層流燃燒、湍流燃燒著火方式：點(diǎn)燃、壓燃2.柴油機(jī)擴(kuò)散燃燒過(guò)程的幾個(gè)階段3.為什么液體燃料燃燒總是在氣態(tài)下進(jìn)行的？液體燃料燃燒的著火溫度遠(yuǎn)高于它的沸點(diǎn)溫度；燃料的活化能遠(yuǎn)大于氣化熱。因此，液體燃料總是先蒸發(fā)后著火的，即燃燒總是在氣態(tài)下進(jìn)行的。4.表征噴霧特征的三個(gè)參數(shù)：噴霧粒度，貫穿距離，噴霧錐角5.表征粒度的方法：算術(shù)平均法、質(zhì)量平均法、體積平均法、表面積平均法等，用的最多的是SMD方法。6.SMD方法的定義：按SMD計(jì)的全部油滴的體積與表面積之比與實(shí)際噴霧的V/A相等7.SMD計(jì)算公式的推導(dǎo)及其應(yīng)用8.影響柴油噴霧粒度的因素噴油壓力、背壓、油泵轉(zhuǎn)速、噴油量、燃料性質(zhì)、噴孔面積、噴孔粗糙度等9.為什么說(shuō)貫穿度是噴霧燃燒品質(zhì)的重要控制參數(shù)?貫穿距離的大小(即貫穿度)對(duì)燃料在燃燒室中的分布影響很大。貫穿距離不能太大，也不能太小。貫穿度太大，有較多的燃油噴到燃燒室壁上；反之，貫穿太小，燃料不能很好地分布到燃燒室空間，使燃燒室空氣得不到充分利用。貫穿度必須根據(jù)混合氣形成方式的不同要求與燃燒室相互配合。10.油滴蒸發(fā)的平方律及影響油滴壽命的因素CH71.有射流必有引射，引起了動(dòng)量交換和能量交換2.由噴口幾何結(jié)構(gòu)劃分射流形式圓形射流、環(huán)形射流、平面射流、交叉射流3.由周圍介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)劃分自由射流、受限射流4.平面湍流自由射流區(qū)域劃分、分區(qū)特點(diǎn)平面湍流自由射流分為以下區(qū)域：勢(shì)核區(qū)、過(guò)渡區(qū)、充分發(fā)展區(qū)勢(shì)核區(qū)：緊靠噴口的下游的錐形流區(qū)，流體的速度、溫度與濃度保持噴口處的數(shù)值，長(zhǎng)度約為噴口寬度di的4-6倍過(guò)