燃烧学复习题

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一、学习湍流燃烧理论的目的

答：在实际中，工程中各种燃烧装置的燃烧过程往往都是在条件下进行的，因而，了解湍流火焰结构、性质，弄清楚湍流燃烧火焰传播机理比层流火焰传播更有实际意义。

二、湍流火焰传播理论大致可以归纳为几类，邓克尔与谢尔京湍流火焰理论有什么局限？

答：湍流火焰传播理论大致可以归纳为邓克尔和谢尔金开创的皱折表面燃烧理论理论及萨摩菲尔德和谢京科夫建立的容积燃烧理论。

邓克尔与谢尔京湍流火焰理论不适用大尺度强湍流火焰传播规律。

三、请简述皱折火焰面模型和容积燃烧模型的基本观点，比较两者异同点

答：皱折火焰面模型认为湍流火焰由微元层流火焰面构成,微元层流火焰仍以Sl传播，湍流火焰是皱折了的层流火焰，湍流增大了火焰面积,从而增大了火焰传播速度或燃烧速率，湍流燃烧速率受湍流和反应动力学二者的影响,湍流影响更大，湍流火焰长度受来流速度,湍流度和反应动力学三者影响。 容积燃烧模型认为可以通过简化数值计算来考察湍流混合及湍流燃烧特性火焰位置、宽度等等．其前提是 (1)微团中湍流扩散强烈，浓度，温度均匀； (2)只考察均匀流的情况．

1、湍流尺度：被定义为一个涡团在“消失”(或“消散”)以致失去其本体之前运动所经过的距离。它和涡团本身尺寸大小具有相同的数量级。因此．湍流尺度有时又叫做“混合长度”。湍流尺度l愈大，说明气流受到的扰动也愈大。

2、湍流强度：是涡团“猛烈”程度的度量。湍流强度用一个平均涡团脉动速度的方均根值来描述。脉动速度愈大，则湍流愈强，u’。

3、火焰传播速度：沿火焰锋面的法向，火焰移动的速度称为火焰传播速度。

4、小尺度湍流：气体的湍流尺度l 相对小于混合气体的层流火焰前沿厚度δ的湍流火焰。 5、大尺度弱湍流：不规则运动的气体微团的平均尺寸大于层流火焰前沿厚度，但脉动速度小于正常火焰传播速度。

6、大尺度强湍流：不规则运动的气体微团的平均尺寸大于层流火焰前沿厚度，但脉动速度大于正常火焰传播速度。

7、燃烧特征时间：穿过层流火焰前沿厚度所需要

的特征时间，即δL

tc，它随压力降低和化学活性减少而增加。 SL

8、湍流脉动特征时间：由于湍流使火焰前沿皱折

所需要的时间，即l

t尺度加大而增加。

u'm，它随流速减小和湍流1、萨默菲尔德相似性假定方程，表明什么相似条

件？ 答：

STδTSTδc

ε，表示湍流和层流两种火焰

相似所需要的条件。a

2、容积燃烧模型为什么被称为微扩散模型？ 答：湍流对燃烧的影响主要通过湍流混合的作用．湍流混合率和反应率有类似的数量级，因而微团中不能保持微元的层流火焰面．各微团内部的温度及浓度，在其大部分生存时间内分布是均匀的．不同微团的浓度，温度、反应完全度不同，各个微团按不同的速率进行反应．由于湍流混合率影响着燃烧速率，因此，容积燃烧模型又叫做“微扩散模型”．

3、湍流火焰传播速度与雷诺数大致存在什么规律？

答：雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的湍流流场。当2000＜Re＜4000时为过渡流，这时，流动处于不稳定状态，可能是层流，也可能是湍流， 第七章 一、名词解释

1、化学自燃：通常不需由外界给以加热，而是在常温下依靠自身的化学反应发生的过程。 2、热自燃：将自然和氧化剂混合物迅速而均匀地加热，当混合物被加热到某一温度时便着火的过程。

3、点燃：用电火花、电弧、热板等高温源使混合气局部受到强烈地加热而先着火，然后火焰传播到整个空间。

4、着火延滞期：可燃混合物从初始愠度T0上升到着火温度Tc所经历的时间。

一、着火理论有几种？请分别阐述其基本观点。 非稳态分析法：着火是一个非稳态过程，考察过程随时间变化，确定着火条件

稳态分析法：着火前系统处于稳定状态，如果达到着火条件，则这种稳定态就不可能存在，在数学上表现为方程的解不存在。

四、请用所学理论分析，分析水雾为什么能灭火？答：A)通过高效率的汽化冷却;B)水蒸气导致缺氧窒息。

五、为什么熄火界限比点火界限宽？

答：熄火过程带后滞后性，着火时的工况参数并不与熄火时的工况参数相同，熄火要在比着火时的条件更差的条件下才能发生，这是由于在高温下的化学反应条件与常温下的化学反应之条件不同所造成的。

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