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内蒙古科技大学考试标准答案及评分标准B课程名称燃烧学考试班级2023级热动专业考试时间2023年6月14日16时0分至18时0分标准制订人伍永福
一、填空题共7题,每空1分,共20分
1.根据母体物质炭化程度的不同,可将煤分为四类,分别为泥、褐煤、烟煤、无烟煤.根据时间而言,燃烧过程需要总时间应包括混合时间、化学反响时间、加热时间三个阶段.静止气体中的自由射流,沿射流的前进方向,可将射流分为初始段、过渡段、自模段.按火焰的几何形状分,火焰有直流锥形火焰、旋流火焰及平火焰三种.为了使可燃混合物开始燃烧,实际采用着火、点火两种方式.根据元素分析值,煤的主要可燃物是,速—、o.按气体流动性质,把燃烧过程分为层流燃烧、紊流燃烧、过渡燃烧o
二、简答题〔共3题,每题8分,共24分〕.简述动力学燃烧、扩散燃烧和中间燃烧答燃烧过程的速度受加热和化学反响速度的限制,叫动力学燃烧3分燃烧过程的速度受混合速度的限制,叫动力学燃烧3分介于上述二者之间的燃烧过程属于中间燃烧2分.简述漩流数的概念答无因次数群,s=GMGx・R可以用来反映旋转射流的旋流强度,叫做旋流数4分G小为角动量,Gx轴向动量4分.简述点火的定义答先是一小局部可燃混合物着火4分,然后靠燃烧的传播,使可燃混合物的其余局部到达着火燃烧4分
三、计算题〔共3题,每题12分,共36分〕.某厂使用高炉和焦炉混合煤气,煤气温度为28℃由化验室分析的煤气成分为求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按37混合时,混合煤气的成分和发热量In干煤气吸收的水分重g=
31.1答1查表5得In干煤气吸收水分得重量为g=
31.1干煤气成分换算成湿成分CO2湿=.124gCO2f71+.00124gCCh干=
2.79%2分焦炉煤气Q低=
30.2CO漫+
25.8H
285.5CH/+141c2H4湿=4212千卡/rrP2分高炉煤气Q低=
30.2CO漫+
25.8H
285.5CH4141c2H4湿=874千卡/n2分按焦煤气比37混合时82湿=
0.3X
2.79%+
0.7X
13.38%=
10.23%3分焦高炉煤气Q低=
0.3X4212+
0.7X874=1875千卡/n3分.某厂使用高炉和焦炉混合煤气,煤气温度为28℃由化验室分析的煤气成分如题1该炉子的热负荷为6980kW试计算每小时供给给炉子多少立方米煤气?假设空气消耗系数为n=l.5时,每小时应供给多少立方米空气?废气量有多少计算时忽略炉子的吸气和漏气并忽略空气中的水分答步骤一每小时供给炉子的煤气量为B=W/Q低=60X106=3200mVh4分步骤二Lo=
4.76[1/2CO+1/2H2+Sn+m/4CnHm+3/2H2S-O2|X10-2=
1.77m3/m3n=
1.05时Ln=nLo=l.O5X
1.77=
1.86m3/m3每小时供给炉子的空气量为L=
1.86X3200=5952m3/h4分步骤三V=[CO+H2+Zn+m/4CnHm+2H2S+CO2+N2+H2O]Xl-2+
0.79L=
2.55m3/m3n=
1.05时Vn=Vo+n—1Lo=
2.64m3/m3每小时供给炉子的空气量为V=
2.64X3200=8448m3/h^4分.某敞焰无氧化加热炉,采用焦炉煤气加热,空气消耗系数为
0.5炉气实际温度控制在1300℃焦炉煤气成分%为CO2C2H402H2CH4CON2H2O焦炉煤气
3.
022.
830.
3956.
524.
88.
771.
262.43求炉内的气体成分和烟气量炉气成分中CH4和烟粒含量可忽略不计,当温度为1300C时水煤气反响平衡常数K3=
0.333o答步骤一当n=
0.5时为不完全燃烧Lo.02=[1/2CO+1/2H2+Sn+m/4CnHm+3/2H2S-O2]X1-2=
0.9m3/m33分步骤二当n=.5时nLo.02=
0.45m3/m33分步骤三Vn2=
1.26/100+
3.76X
0.45=
1.7m3/m3CO+CO2+SnCnHmX102=Vco2+VcoH2+Xm/2CnHni+H2OX102=Vh2+VH20+2Vch41/2CO+CO2+O2+1/2H2OXlO-2+nLo.o2=1/2Vco2+VCo+1/2VCO2KS=PH2XPCO2/PH2OXPCO=VH2XVCO2/VH2OXVCOVCO2=
0.10VCO=
0.32Vh2o=
0.56VH2=
0.58Vn=
0.10+
0.32+
0.56+
0.58=
3.26m3/m36分烟气成分
四、论述题〔共2题,每题10分,共20分〕.试论述氢的燃烧反响机理答典型的支链反响2分链的产生1H2+O2-2OH2比+M-2H+MCh+ChfCh+O链的继续及支化1H+O2foH+OH2+OH-H2O+H⑶O+H2-OH+H0H+器壁―1/2H20+器壁f1/202空间断链H+O2+M-HO2+MO+Ch+M-Ch+M+O+H2+M-H2O+M主要的根本反响是自由原子和自由基的反响,而且几乎每一个环节都发生链的变化一个氢原子产生三个氢原子,从而反响速度越来越快反响初期有一个“感应期〃2分
2.试论述燃烧前沿面的概念及其传播机理答可燃混合物形成一层正在燃烧的平面火焰,以一定速度向管子另一端移动,这层正在燃烧的气体便称为“燃烧前沿面〃2分靠传质和传热的作用使燃烧前沿向前传播的过程,称为正常燃烧2分靠气体膨胀而引起的压力波作用产生爆震波传播的燃烧过程称为爆震2分正常燃烧压力变化不大,传播速度远远小于爆震火焰面的移动由火焰传播速度和气流速度决定2分层流下的燃烧前沿的传播速度称为正常传播速度;紊流下的传播速度称为紊流传播速度2分CO2C2H402h2CH4COn2焦炉煤气
3.
12.
90.
457.
925.
49.
01.3高炉煤气
13.
90.
33.
00.
626.
456.0成分焦炉煤气%高炉煤气%CCh泡
2.
9813.38c2h4s
2.7902®
0.
380.29h2®
55.
752.89ch/
24.
450.38co湿
8.
6625.39N2湿
1.
2553.92w
3.
723.72E100100成分焦煤煤气%C02湿
10.23C2H4湿
1.7802湿
0.32H2器
18.75CH4湿
7.68淳
20.39n
2838.12W
3.72成分CO2ZH/COWNVH2O焦炉煤气
3.
0717.
189.
823.
7252.
1417.18。