工程燃烧学期末考试试题含答案

1、工程燃烧学期末考试试题含答案一名词解释1.工业窑炉：是对物料进行加热的设备，加热的目的是改变物料的物理、化学和机械性质，使物料表与加工成所需要的产品。2.内燃机：是通过燃料在汽缸中燃烧产生高温燃气，并依靠燃气膨胀推动活塞往复运动而将燃烧时释放出来的热能转换为机械功的活塞式动力机械，是热效率最高的一种热机。3.燃料：是用以生产热量或动力的可燃性物质，是常规能源的主要组成部分。4.锅炉：是产生蒸汽或热水的热能动力设备，它由锅和炉两大部分组成。5.燃料热值：又称发热量，是燃料分析的重要指标之一。由于燃料的燃烧过程主要以获取大量的热量为目的，燃料的热值越高，其经济值也越大。6.旋转射流：燃料气流或空气

2、流在离开燃烧器喷口之前开始作旋转运动，那么在气流有喷口喷出后便会边旋转边向前运动，从而形成旋转射流。7.雾化角：雾化角即为油雾化炬的张角。8.喷雾射程：是指在某个给定的时间内，油喷嘴在喷射方向上喷出的油雾实际能够到达的平面，与有喷嘴喷口之间的距离。9.介质雾化喷嘴：又称气动式雾化喷嘴，它的工作原理是利用空气或蒸汽作为雾化介质，将其压力能转换为高速气流，使液体燃料喷散为雾化炬。10.链条炉：链条炉采用移动的链条炉排作为燃煤装置，加煤、清渣、除灰等主要操作均实现了机械化。11.往复炉排炉：又称往复推动炉排，是利用炉排片的往复运动实现机械加煤、出灰操作的燃烧设备，按其结构形式不同可分为倾斜式往复炉排

3、和水平式往复炉排。12.抛煤机炉：是利用机械或风力将燃煤抛撒在炉排上以替代人工加煤的机械。二简答题燃烧的概念？答：工程燃烧过程是以获取大量的热量为目的，通过有效的人为控制而使燃料和氧化剂在某个确定的空间进行的强烈放热反应。在组织燃烧过程之前，应该首先对燃料及其类型和燃烧性能有一个充分地认识。燃料的组成？答：燃料的特性主要是指燃料的化学组成、发热能力及其主要的物理和化学性质，为了在工程实际中洁净、有效、合理地利用燃料，应该通过燃料的工业分析、元素分析、和成分分析，获得其化学组成和使用性质的基本数据。预混可燃气体的着火有哪些？答：预混可燃气体的着火方法有两种，即自燃和点燃，前者为自发的，后者为强制

4、的。预混可燃气体由于自身温度的升高而导致化学反应速度自行加速所引起的着火称为自燃。反之由于外界能量的加入，如采用电火花等，而使预混可燃气体的化学反应速度急剧加快所引起的着火点称为点燃。雾化原理及方法？答：液体燃料燃烧一般采用喷嘴将燃料喷入燃烧设备中。再通过喷嘴时，液体燃料被破碎为大量细小液滴所组成的滴液群，这个过程称为雾化。煤的燃烧过程？答：煤的燃烧实际上是煤中的碳、氢等可燃元素组成与氧结合，同时发光、发热的剧烈氧化反应过程。燃烧过程进行的是否完善，取决于燃料特性、燃烧方式、炉膛结构及受热面布置，以及为燃烧而提供的一系列化学、物理条件等多重因素。内燃机的典型结构？答：内燃机的结构比较复杂。现代

5、内燃机的结构形式很多，即使是同一类型的内燃机，其具体构造也是各不相同的。（1）机体（2）曲柄连杆机构（3）配气机构（4）供给系统（5）点火系统（6）冷却系统（7）润滑系统（8）启动装置。燃气轮机工作原理及应用答：从燃烧释放热能的利用形式来看，燃气轮机与常见的活塞式汽油、柴油发动机和煤气机一样，均直接利用高温燃烧产物为工作介质推动发动机运转将热能转变为机械能，因此，燃气轮机与活塞式发动机统称为内燃式热机。8.燃气轮机的特点？答：燃气轮机与活塞式内燃机的不同之处在于：活塞式内燃机工作时，空气间断地进入气缸，空气和燃料的压缩、燃烧和膨胀过程发生在同一气缸中；而在燃气轮机中，空气的压缩、燃料的燃烧以及

6、燃气的膨胀的过程分别发生在压气机、燃烧室、透平或尾喷灌等不同的部件中。燃气轮机有以下特点：（1）功率大，单台燃气轮机的输出功率可达数万千瓦以上。（2）结构紧凑，质量轻，在功率相同的情况下，燃气轮机的质量比活塞式内燃机轻得多。（3）体积小，占地面积小，可显著节省空间。（4）机组启动快。（5）安装周期短（6）可不需要冷却水系统或者少用水。（7）污染物排放低（8）适用面广。9.燃气轮机的发展水平主要体现在哪些方面？答：经过60余年的不断发展，燃气轮机技术已经发展到了相当高的水平，主要体现在以下几个方面：（1）单机功率。简单循环烟气轮机的单机功率可达334kw，联合循环已达484 kw。（2）机组效率

7、。简单循环已达42.9，联合循环已达58，并即将分别达到45和60。（3）可靠性。燃用天然气时，燃气轮机可靠性可达99，大修间隔时间可达23万h。（4）污染排放。采用低污染排放燃烧室后，在燃用天然气时，nox和co排放均25ml/m3。10.燃烧室的工作特点？答：在整台燃气轮机中，它位于压气机与燃气透平之间，具有三个功能：使燃料与由压气机送来的一部分压缩空气在其中进行充分的混合和有效的燃烧；使由压气机送来的另一部分压缩空气与燃烧后形成的温度高达18002000的燃烧产物均匀的掺混，使其温度降低至燃气透平进口的初温水平，已形成送入燃气透平中做功的燃气；控制nox的生成，使透平的排气符合环境排放标

8、准的要求。11.气膜冷却结构有以下几种？答：气膜冷却结构有以下几种：（1）挂片式气膜冷却结构（2）隔层小孔气膜冷却结构（3）波纹形冷却环套冷却结构（4）小孔导流环气膜冷却结构(5)双层多孔壁气膜冷却结构。（6）鱼鳞孔式气膜冷却结构。12.内燃机的评价指标？答：衡量内燃机做功性能优劣的指标称为内燃机的评优指标，包括以工质对活塞做功为基础的指示指标和以曲轴输出净功率为基础的有效性能指标。1.油滴燃烧属于扩散燃烧还是预混燃烧？为什么？答：属于扩散燃烧限制油滴燃烧的主要因素是与空气的混合速度，即取决于空气向油滴表面扩散所需的时间，属扩散燃烧。2.什么是简单反应、复杂反应？答：简单反应：由反应物经一步反

9、应直接生成产物的反应。（也叫基元反应）复杂反应：反应不是经过简单的一步就完成，而是通过生成中间产物的许多反应步骤来完成的反应，其中每一步反应也称为基元反应。3. 如何强化油雾燃烧？答：增强雾化功能，减小油滴尺寸，提高雾化的均匀性；提高燃烧室的温度水平，强化蒸发阶段的传热。4.什么叫异相燃烧？异相化学反应分为几个步骤？答：异相燃烧是指不同相的物质之间发生的燃烧反应。通常气固异相反应包括如下步骤： 第一步：o2必须通过扩散到达碳的表面，并被碳表面吸附第二步：在碳表面上进行碳氧反应，并生成反应产物第三步：反应产物从碳的表面上脱离（解吸），并从碳表面向外扩散开去.简述题简述工程燃烧设备的基本性能要求？

10、答：燃烧设备是锅炉、工业炉窑、燃气轮机、内燃机等热能动力装置最重要的组成部分之一，其性能是决定整个装置能否可靠、安全、经济运行的关键因素。设计良好的燃烧设备应该满足工作可靠性、运行经济性和使用维护三方面的要求并应达到相应的性能指标。（1）燃烧热强度高（2）燃烧效率高（3）燃烧稳定性好（4）安全性好，使用寿命长（5）燃烧产物的污染排放低（6）管理维护方便简述煤灰的熔融特性？答：煤灰的熔融特性是指煤灰在高温下粘塑性变化的性质。煤灰在熔融状态下，易粘附于金属受热面或炉壁上，引起积灰和结渣，严重影响燃烧设备的经济和安全运行。（1）煤灰成分及其对熔融性的影响（2）煤灰熔融性的测定。1.简述煤得其他使用性

11、能？答：（1）着火性，在一般条件下，煤加热到开始正常燃烧的温度称为煤的着火点。（2）可磨性，在实际使用中，原煤往往需要破碎成较小的煤块。（3）煤的热性质，如煤的比热容和热导率，对于煤的热加工过程及传热计算等均是具有重要的意义。（4）煤的热稳定性，指煤在高温条件下对热的稳定程度，又称煤的耐热性。（5）煤的结渣性，在气化或燃烧过程中，煤中的碳与氧反应而放出的热量，产生高温，使煤中灰分熔融成渣。2.简述油滴群的燃烧过程？答：（一）油滴群燃烧与单个油滴燃烧的差别。液体燃料雾化后所形成的油滴群的蒸发与燃烧是一个复杂的过程。油滴群与单个油滴的最大差别在于雾状油滴中各个油滴之间相互发生干扰，特别是油滴之间距

12、离很近时。这种相互影响主要有以下两个方面。（1）相邻油滴同时燃烧使他们之间有热量交换，以致减少了油滴的热量损失，使传递给油滴的总热量增加；（2）相邻油滴同时燃烧，相互竞争氧气，对氧气扩散到火焰峰面有影响。（二）滴间燃烧与滴状燃烧。根据油滴之间的统计平均距离大小，油滴群燃烧可分为滴间燃烧和滴状燃烧。（三）不同的油雾滴群燃烧模型。（1）与蒸发式燃烧。（2）油滴群扩散燃烧。（3）复合式燃烧（4）滴间气体燃烧加液滴蒸发式燃烧。（四）油滴群燃烧速度常数。（五）油滴群燃烧的特点。1.火焰传播速度的定义式数学表达式是什么？随各个主要影响因素的变化规律是什么？答：火焰传播速度定义式的数学表达式为：（火焰锋面相

13、对静止时）。根据 可知：热扩散率：。燃尽时间：，因此 。过量空气系数： = 1时，uce最高（理论）； 1且小于1时，（实验） 1 或 1时，q放，tlr。可燃气初温：。火焰锋面形状： 凹 ； 凸 散热多 。2. 简述机械雾化和介质雾化的过程?答： 机械式雾化器,依靠油泵的压力将液体燃料的压力提高，使以较高的压力喷进燃烧室 介质式雾化器,用蒸汽做雾化介质，则还可以在雾化同时降低油的粘度，故进入喷嘴的燃油粘度越高时仍能保证雾化质量，采用空气作介质时，空气压力低，雾化质量较差。1.简述煤粉的四角切圆燃烧方式的主要燃烧特点?答：四角切圆燃烧方式：将直流燃烧喷出的煤粉气流在炉内呈切圆布置，形成切向燃烧

14、（四角或四墙切圆燃烧）。角置直流燃烧器的煤粉一次风气流所获得的对流传热来自炉内正在旋转的火焰，其中尤其是上邻角燃烧器的火炬冲撞；炉内旋转火焰的旋转速度主要决定于二次风；除了保持一、二次风以合适的方式混合，以及充分的烟气回流之外，切圆燃烧还必须防止一次风或整组射流偏转贴壁；一次风喷口的假想切圆选用得小一些；设计燃烧器时避免整组喷口过分高而瘦；或者把炉角做成大倒角，直流燃烧器放在大倒角后形成的炉角壁面上。2. 结合零维燃烧系统和一维燃烧系统的主要结论，简述煤粉旋流燃烧器的燃烧特点?答：煤粉与一次风气流喷入炉膛后与回流区流来的回流气体混合，并受到火焰的辐射，同时二次风与一次风混合，增大了着火所需热量；在这样三个因素起作用的条件下煤粉与一次风气流升温到着火温度而着火。着火后一部分