8 层流预混火焰.ppt

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1、燃烧理论姚强李水清清华大学热能工程系（DepartmentofThermalEngineering)热能动力工程与热科学重点实验室(KeylaboratoryofthermalscienceandpowerEngineering)煤清洁燃烧国家工程研究中心(NERC-CCC)八层流预混火焰2021/7/173祝大家青年节快乐！卷面成绩分布2021/7/174期中总体成绩分布2021/7/175第1题要组成1摩尔的C8H18-空气混合物，当Φ=2/3时，需要多少空气量？如果这一混合物进行燃烧，请给出燃烧后的产物

2、的组成（分别按质量分数和摩尔分数来表示），假设燃烧为完全燃烧。2021/7/176Φ=2/3时反应方程式为：即：所以对1mol的混合物，需要的空气量为：mol2021/7/177第2题假设在化学当量比条件下，计算C3H8和O2燃烧的理论燃烧温度，产物有50%的回流，并假设产物分解（H，O，OH,…）等可以忽略。即产物仅考虑为水和二氧化碳。（且燃料温度为298K，氧气浓度为398K，回流的烟气的温度为448K，理想气体，压力为1atm）2021/7/1782021/7/179在化学当量比条件下的反应方程式为：在

3、有50%的产物回流的时候，最后平衡时的反应方程式为：定压绝热燃烧，所以反应物和产物的焓应相等，TFuel=298K,TOxygen=398K，Trecirculation=448K，所以，假设理论燃烧温度为3100K，定性温度约为1700K，则有：T=3108K第3题2021/7/1710假设对化学反应H2O+CO=CO2+H2，其在1100K和p=1大气压下的平衡常数K=1，试计算在atp=8atm,T=1100K下的平衡常数K答：平衡常数对于一个反应来说，是只与温度有关的一个函数，所以从公式可以看出，平衡

4、常数与压力无关，只和温度相关。所以，在p=8atm,T=1100K下的平衡常数K=1。第4题2021/7/1711下述反应中哪些是基元反应，哪些不是？哪些又是没有更多的信息是无法确定是否是基元反应？1H2+Br22HBr22H2+O22H2O3O+H2OH+H42O+CH3CO+OH+2H5H+O2OH+O6N2+O22NO7H+H+MH2+M8NO+NO+O2NO2+NO29C3H8+MC2H5+CH3+M基元反应：3，5：只断一个键，生成一个键；7，只形成一个新键，M传递能量；9，只断一个键，M传递能量；

5、非基元反应：1，断两个键，生成两个键，且对碰撞的方向要求高；2，断三个键，形成四个键，且对碰撞的方向要求高；4，断三个键，形成两个键；6，断两个键，形成两个键，且对碰撞的方向要求高附加条件：8，断一个键，形成两个键，在高压高温的情况下可能为基元反应。第5题2021/7/1712在各种工业品的制造中都需要加入阻燃剂，一般采用卤素类元素作为阻燃剂，试从你学习的化学动力学知识分析其阻燃原理。答：卤素元素结合自由基形成稳定的化合物，使得自由基的浓度减少，从而减缓反应的进行，达到阻燃的目的。第6题2021/7/1713

6、2021/7/17142021/7/1715内容概述物理描述简化分析完全分析影响火焰速度和厚度的因素不同燃料的火焰速度熄火，可燃性和点火火焰稳定性总结2021/7/1716概述应用:对湍流火焰研究的重要性基本特征简化分析完全分析实验数据火焰速度；火焰形状；火焰稳定性；吹熄（blow-off;blow-out）；回火可燃性；点火；熄灭（extinction）2021/7/17172021/7/1718物理描述定义主要参数典型的实验室火焰2021/7/1719UnderstandingFlamesJetBurne

7、r:2000W/cm2StoichiometricburntemperaturePremixedFlame:1000W/cm2StoichiometricburntemperatureDiffuseFlame:0.1-10W/cm2Lowerburntemperature;non-stoichiometric燃料與潔淨燃燒實驗室2021/7/1721Triple-pumpCARSmeasurementsperformedinlaminarhydrogen/airdiffusionflame.Simultan

8、eousacquisitionofsingle-shotH2/N2andH2/O2spectrademonstrated.Triple-PumpCARSExperiments2021/7/1722PremixedResultsfromgaseousreactantsthataremixedpriortocombustionFlamepropogatesatvelocitiesslightlyless