CH11.何謂燃燒？燃燒是一種急速、劇烈的發光發熱的氧化反應過程。2.化合物的標準生成焓:化合物的構成元素在標準狀態下（25oC，0.1MPa）定溫—定容或者定溫定壓；經化合反應生成一個mol的該化合物的焓的增量（kJ/mol）。所有元素在標準狀態下的標準生成焓均為零。3.反應焓:在定溫-定容或定溫-定壓條件下，反應物與產物之間的焓差，為該反應物的反應焓（kJ）。4.反應焓的計算??5.燃燒焓:單位質量的燃料（不包括氧化劑）在定溫—定容或定溫—定壓條件下，燃燒反應時的反應焓之值（kJ/kg）。6.燃料熱值:燃料熱值有高熱值與低熱值之分，相差一個燃燒產物中的水的氣化潛熱。7.化學反應速度、正向反應速度、逆向反應速度、反應速度常數??8.平衡常數的三種表達方式和相互間的關系??按濃度定義的反應平衡常數,以分壓定義的反應平衡常數,以體積百分比定義的平衡常數??平衡常數越大，反應進行得越徹底9.反應度λ:表示系統達到平衡時反應物能有效變為產物的程度反應式:aA+bB→（1-λ）*（aA+bB）+λ（cC+dD）10.Gibbs函數的定義:自由焓，為狀態參數。g=h-Ts11.Helmholtz函數自由能ff=u-Ts12.焓與生成焓僅是溫度的單一函數，而自由焓與P、T有關。13.標準反應自由焓14.平衡常數kp與反應自由焓的關系15.過量空氣系數:燃燒1kg燃料，實際提供空氣量/理論所需空氣量。16.當量比(φ)C－實際濃度，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.化學計量濃度時的濃度時的濃度19.絕熱燃燒火焰溫度的求解方法，尤其是考慮化學平衡時的計算方法首先分別根據平衡常數kp和能量守恒方程得到反應度λ和絕熱火焰溫度Tf的關系，然后采用迭代法計算得到Tf。20.絕熱燃燒火焰溫度計算程序及數據處理CH21.化學反應動力學是研究化學反應機理和化學反應速率的科學。2.燃燒機理研究的核心問題有：燃燒的反應機構、反應速度、反應程度、燃燒產物的生成機理等3.凈反應速度:消耗速度與生成速度的代數和。4.反應級數n:一般碳氫燃料n=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－溫度實際反應過程的比反應速度常數的一般形式表達為6.分子碰撞理論與Arrhenius定律屬熱爆燃理論7.熱爆燃理論反應物在一定溫度的反應系統中，分子碰撞使部分分子完成放熱反應，放出的燃燒熱提高反應系統中的溫度，從而加速反應速度。反應系統處于一種正反饋的加熱、加速反應過程。當反應速度趨于無窮大，就產生爆炸。這種由于反應熱量聚集的加速反應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在什么地方？熱爆燃理論只是描述了過程的始末，沒有涉及其所經歷的過程。燃燒和爆炸是一步完成的。熱爆燃理論對于許多反應、燃燒現象無法解釋，有其局限性。如燃燒半島、倒S圖（見下頁）無法解釋。9.圖解燃燒半島現象會畫H2-O2燃燒半島示意圖，并能初步解釋??10.鏈反應整個反應由若干相繼發生或相繼平行發生的基元反應組成。有直鏈反應和分支鏈反應之分，經歷引發、傳播、抑制、中斷過程11.NOx的生成機理（4種生成NO的途徑）高溫途徑，即在已燃區產生的NO稱為熱NO（ThermalNO）或稱Zeldovich-NO；瞬發途徑，即在火焰區產生的NO稱為瞬發NO（PromptNO）或稱Fenimore-NO；N2O途徑；（燃氣輪機）燃料氮途徑。（燃煤）內燃機中的NO途徑：高溫途徑、瞬發途徑12.烴類燃料燃燒烴類燃料的著火界限曲線大致呈反S形，帶有冷焰區和熱焰區。烴類在內燃機中的自燃過程一般經歷冷焰、藍焰和熱焰三階段。13、冷焰過程的特征過氧化物以爆炸形式分解、主要生成甲醛、反應物質自加熱的程度不大、冷焰強度隨溫度變化存在一個峰值、有輻射光發出、冷焰僅存在于一定的溫度和壓力范圍內。14、藍焰和熱焰的特征烴類燃料燃燒過程中熱焰和藍焰的本質區別：是否生成大量CO215.為什么動力機械在冷起動時要用濃混合氣？烴類燃料的著火界限曲線大致呈反S形；不同濃度下，著火界限形態所處位置有很大區別；當混合氣濃度較大時，著火界限曲線移向低壓和低溫方向一邊。這說明：當提高混合氣濃度后，它可在較低溫度和較低壓力下著火。因此動力機械在冷起動時要用濃混合氣CH31.燃燒現象按照混合氣的制備、著火、燃燒過程中火焰與燃燒室的相對位置、可燃混合氣的流動等是怎樣分類的？預混合燃燒及擴散燃燒，自燃與引燃，定置火焰與行進火焰，層流燃燒與湍流燃燒2.描述燃燒物理現象的方程有哪些？質量守恒方程，動量守恒方程，能量守恒方程，組分守恒方程3.研究基礎有哪些基本定律和現象？牛頓粘性定律，傅里葉導熱定律，費克擴散定律，斯蒂芬流現象4、自燃：不需要外界的火源引火，在適當的溫度壓力條件下可燃混合氣（劑）自身的化學反應速度已經快得足以產生足夠的熱量，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）來引燃的。6.關于混合流動的一些結論混合物流動通量是各組分流動通量之和；組分k的平均質量流量為該組分在混合流中的擴散通量和對流通量之和；混合流中對流通量之和為混合流的通量。7.牛頓粘性定律表明，粘性是動量交換的必要條件，由速度梯度變為動量梯度8.傅里葉導熱定律表明，熱擴散是能量交換的必要條件，由溫度梯度變為焓的梯度9.費克組分擴散定律表明，傳質（擴散）是組分擴散的必要條件，由密度梯度變為質量分數的梯度10.分子傳輸定律是否具有通用傳輸方程形式?11.Stefen流產生的物理條件、化學條件存在擴散過程及物理化學過程CH41.著火過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、（點火能量）、氣流運動有關。2.燃燒速度的決定因素有哪些？舉例說明哪些燃燒現象受物理過程控制，哪些受化學過程控制？由擴散、流動、傳熱及其他物理過程決定燃燒過程速度的燃燒為擴散控制燃燒，物理因素起主要的控制作用。例如油滴、噴霧燃燒，未作預混合的氣體射流燃燒，蠟燭、碳球的燃燒等均屬此類。汽油機、煤氣機、噴燈等預混合氣有火焰傳播的燃燒則同時受化學動力學及擴散的控制3.燃燒反應過程中濃度與溫度的關系燃燒反應速度主要與反應氣體混合劑的溫度及初始反應物、中間產物、最終產物的濃度有關。反應速度與溫度的關系常用Arrhenius指數項或簡單的指數的關系式表示。4.簡單反應或熱反應:反應速度只受初始反應物濃度影響的反應5.復雜反應或自催化反應:反應速度受中間產物或最終產物濃度影響的反應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），到達某一特定溫度時，反應物在此溫度下的放熱速度大于散熱損失的速度7.化學鏈著火需要滿足的條件是什么？燃燒反應有中間載鏈基的分枝鏈反應時，則甚至在等溫條件下也能著火。鏈反應自身的引發則需要一外來能源。載鏈基產生速度得以滿足時，則移去外能源后也能發生著火。8.自發著火舉例:柴油機著火燃燒、油濺潑到赤熱的表面上的著火燃燒、汽油機中的爆震等9.強制著火舉例:汽油機點火燃燒10.著火延遲時間的影響因素11.Semonov自燃理論的基礎是什么？熱爆炸理論12.自燃必要條件有兩個判據，它們的表達式怎樣？13.化學反應中臨界壓力與反應溫度之間的關系怎樣？請圖示說明。14.著火與反應物濃度、溫度(壓力)之間的關系如何？請圖示說明。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）過低，無論濃度如何，均不著火。15.什么叫強制著火？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，相對于未燃氣的運動速度17.火焰鋒面厚度的定義式18.火焰引燃時引燃火焰片的溫度衰減關系怎樣？請圖示19.電火花點火中，淬熄距離是怎樣定義的？當兩電極之間的距離d等于某個最小距離dq時，電極的激冷效應大于點火能量，無論用多大能量均無法點火成功，dq稱為淬熄距離。20.幾種混合氣的Emin和dq值(比較大小）21.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。導熱（λ）小平均反應速度快（與組分、濃度、流場有關）。比熱（CP）小（溫度每上升一度，耗能小）。壓力高，氣流速度（ua）低接近dbCH51.預混合燃燒受化學動力學（化學反應速度）控制。燃燒速度快，火焰呈藍色2.非預混合燃燒受擴散速度（可燃氣的制備）和化學動力學雙重控制，且受最慢一種控制。3.火焰的結構的定義: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.爆燃與緩燃的區別爆燃是氣體高速流動（M>=1）時的燃燒，燃燒火焰鋒面兩側有巨大的壓力突變；緩燃是氣體低速流動時的燃燒，燃燒火焰鋒面兩側壓差較小5、建立預混合氣體火焰的模型時，作了哪些假設？管內充滿可燃混合氣；為一維連續流；火焰的鋒面將產物和反應物隔開互不往來（不導熱，擴散）；來流速度=產物生成速度（火焰面靜止）。6.Raleigh（瑞利）方程和Hugoniot（雨果尼特）方程滿足Raleigh方程的曲線均為過來流氣狀態點S的直線簇，并且在第一、三象限不存在。Hugoniot曲線為雙曲線型，若無燃燒反應，Hugoniot曲線過來流氣狀態點S，若有燃燒反應，Hugoniot曲線位于點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區域為膨脹波ⅠA區域強爆震區ⅠE區域弱爆震區ⅡF區域弱緩燃區ⅡD區域強緩燃區8.爆燃的特征是什么？緩燃的基本特征是什么？爆震時，燃燒速度極快，遠大于外界的各種干擾速度，干擾速度可以忽略。緩燃時，燃燒速度相對慢，必須考慮（或排除）干擾速度。9.火焰傳播行進速度uf、燃燒速度us、來流速度ua，確定定置火焰、行進火焰、脫火、回火的速度關系定置火焰：行進火焰：脫火：（煤氣灶具的設計）。來流使火焰流入燃燒產物脫離火焰固定位置回火：（煤氣灶具的設計）。火焰燒入新混合氣10.本生燈的預混合火焰（特征及其特點）死區－管口壁的激冷淬熄面散熱所致外懸－由于死區的存在，P內>P外，存在質擴散頂圓－產物的集中區、高溫區。11.本生燈的擴散火焰內懸－管口壁的激冷效應。12.燃燒速度的測量方法有哪些？噴燈法、長管法、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；直接攝影法最簡單，可以獲得火焰發光區的形狀及尺寸。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。15.專門的火焰攝影技術是基于哪兩種基本物理現象？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生）；②當光束通過兩種不同折射率介質的界面時會發生偏折。17.影響燃燒速度的因素主要有哪7個？混合氣濃度、燃料結構、壓力、混合物初始溫度、火焰溫度、惰性添加劑、活性添加劑18.火焰傳播兩種理論分別叫什么？熱理論、擴散理論19.火焰穩定的方法有哪幾種？引燃火焰穩定、阻擋塊（或稱鈍體）穩定、回流穩定。CH61.四種火焰類型分類方法可燃混合氣的制備：預混合火焰、擴散火焰燃燒過程中火焰的相對位置：定置火焰、行進火焰混合氣的流動狀態：層流燃燒、湍流燃燒著火方式：點燃、壓燃2.柴油機擴散燃燒過程的幾個階段3.為什么液體燃料燃燒總是在氣態下進行的？液體燃料燃燒的著火溫度遠高于它的沸點溫度；燃料的活化能遠大于氣化熱。因此，液體燃料總是先蒸發后著火的，即燃燒總是在氣態下進行的。4.表征噴霧特征的三個參數：噴霧粒度，貫穿距離，噴霧錐角5.表征粒度的方法：算術平均法、質量平均法、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計的全部油滴的體積與表面積之比與實際噴霧的V/A相等7.SMD計算公式的推導及其應用8.影響柴油噴霧粒度的因素噴油壓力、背壓、油泵轉速、噴油量、燃料性質、噴孔面積、噴孔粗糙度等9.為什么說貫穿度是噴霧燃燒品質的重要控制參數?貫穿距離的大小(即貫穿度)對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，引起了動量交換和能量交換2.由噴口幾何結構劃分射流形式圓形射流、環形射流、平面射流、交叉射流3.由周圍介質的運動狀態劃分自由射流、受限射流4.平面湍流自由射流區域劃分、分區特點平面湍流自由射流分為以下區域：勢核區、過渡區、充分發展區勢核區：緊靠噴口的下游的錐形流區，流體的速度、溫度與濃度保持噴口處的數值，長度約為噴口寬度di的4-6倍過