《消防燃烧学》习题456-yaya

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1、第四章可燃气体的燃烧习题1.预混可燃气燃烧波的传播存在哪两种方式?各有什么特点?略2.什么叫做火焰前沿?火焰前沿有什么特点?预混可燃气中火焰传播的机理是什么?其基本点分别是什么?略3.层流预混火焰传播速度Sl是如何规定的?影响层流预混火焰传播速度的因素主要有哪些?用本生灯测量火焰传播速度的要点是什么?答：Sl规定根据公式和定义解答。影响因素7个。4.为什么灭火剂要具有低的导热系数和高的热容?书上有。略。5.已知丙烷空气预混气的管径为1Ocm，管中心气流速度u0=484cm/s.测得沿半径方向上离管中心4.5cm处上方火焰面的θi=60゜，求其火焰传播速度Sl.解：注意：气

2、流速度484cm/s对应的半径是题目中已经给出的4.5cm，不是根据r=0.9R计算得出的！书中r=0.9R是真实平均火焰传播速度的位置，本题恰好一致而已。6.已知氢气与空气混合气体体积V1=9升，混气为当量比，初温t1=0OC，初压P1=0.1MPa，一千摩尔氢气燃烧热为283918.1kJ/kmol，水的汽化热为43931.8kJ/kmol，氢气火焰传播速度Sl=335.3cm/s，取热容比K=1.4，当混气进行绝热等容爆炸时，求以下各类参数：（1）爆炸温度t2，（2）爆炸压力P2，（3）升压时间，（4）平均升压速度，（5）爆炸威力指数，（6）爆炸总能量，（7）当t=

3、5ms时的瞬时压力。7.简述可燃气体爆炸参数的测量方法。答：（1）静态可燃气爆炸试验在爆炸室中预制一定浓度的可燃气与空气的混合物，压力为大气压，确保气体混合均匀且处于静态，打开压力记录仪，启动点火源。测得和，可用近似。（2）动态可燃爆炸试验在爆炸室中预制一定浓度的可燃气空气的混合物，用空气加压5升容器至2MPa，打开压力记录仪，在某一点燃延迟条件下，点燃扰动可燃气1.什么叫做爆炸下限?什么叫做爆炸上限?并简述爆炸极限的测定原理。略。测定原理P182图4-20及文字2.爆炸极限主要受哪些因素影响?如果各种可燃气体的活化能变化不大，爆炸下限与燃烧热有什么关系?四个因素的影响。

4、如果各种可燃气体的活化能变化不大，爆炸下限与燃烧热的乘积是一个常数。3.试证明莱一夏特尔公式略。书185页4.利用1mol可燃气燃烧反应所需氧原子mol数计算乙烷的爆炸上限和下限.PS：第一种计算方法5.已知乙烷爆炸下限为3%，摩尔燃烧热为1426.6kJ，丙烷的摩尔燃烧热为2041.9KJ，求丙烷的爆炸下限.答：丙烷爆炸下限2.1%PS：第三种计算方法6.用燃烧反应所需的氧原子mol数和化学计量浓度两种方法计算丁烷在空气中的爆炸极限，并比较计算结果。（1）利用燃烧反应所需的氧原子mol数计算：（2）利用化学计量浓度计算：注意：第一种方法涉及的N是1mol可燃气完全燃烧所

5、需要的氧原子数（特别的：可燃气分子式本身含有的氧原子也是N的来源）；第二种方法涉及的N是1mol可燃气完全燃烧对应需要的氧气的mol数。想一想上课对Xo的推导，加深理解。但是我们发现，两种方法在计算爆炸下限时有一定的误差。1.已知某天然气组成为甲烷-80%，X下＝5%；乙烷-15%，X下＝3%；丙烷-4%，X下＝2.1%；丁烷-1%，X下＝1.5％。试求该天然气的爆炸下限为多少?解：莱-夏特尔公式该天然气爆炸下限=4.24%2.在某一环境的空气中，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的含量分别为0.8%、1.2%、1.0%、0.5%，试判断该空气是否具有爆炸危险性。解：利用莱-夏特尔公

6、式，，所以该可燃混气具有爆炸危险性。注意：本题主要考查，是否掌握了莱-夏特尔公式中的P值的含义！P是某一种混合气体占总可燃气体积的百分含量。可燃气分别是甲乙丙丁烷，所以总可燃气体积应该甲乙丙丁烷体积的加和！！！！PS：甲乙丙丁烷对应爆炸极限可在P420页爆炸极限表中查到。3.乙烷–氧气–氮气体系的爆炸极限范围如图所示。(1)在图中画出代表乙烷在常规空气中的所有的点。(2)根据计算的结果,在图中画出代表乙烷的浓度为化学计量浓度的所有的点。（1）乙烷在常规空气中的所有点为空气组分线的点。为连接三角形顶点和对边氧气浓度21%的连线。（2）氧气和乙烷发生化学反应，所以代表化学剂量

7、浓度的所有点的线为21.某种煤气的组成为:一氧化碳10%、氢气45%、甲烷30%、氮气12%、二氧化碳2%、氧气1%，试求该种煤气在空气中的爆炸极限.(提示:二氧化碳/氢气＝0.04肘时，爆炸极限为3-72%;氮气/一氧化碳＝0.83时，爆炸极限为26-73%)解：（1）1%的O2与3.76%的N2组成空气，并去掉这部分空气。这样N2与CO的比值才是0.83，才可以使用其对应的爆炸极限！（2）根据题意分组。（3）因为去掉了O2和一部分的N2，所以可燃气总体积发生改变，莱-夏特尔中分母的各种气体对应的P值发生改变，要重新计算。（