燃烧学课后习题答案

《燃烧学》--作业1已知木材的质量百分数组成：C—40%，H—10%，O—41%，N—2%，W—6%，A—1%（1）1kg木材完全燃烧理论空气量，烟气的组成，体积(α＝1)（2）木材的高低热值（3）α＝1.5，完全燃烧所需的空气量，烟气的组成，体积（4）α＝1.5燃烧温度【解】：（1）12,0104.2232324122OSHCVO3202.1104.2232414101240m《燃烧学》--作业烟气的组成：23,0,086.421.002.121.02mVVOair222,,NOHCO3,0747.010040124.22100124.222mCVCO3,0,0855.386.479.01002284.2279.0100284.222mVNVairN3,0195.110061814.221001024.221001814.2210024.222mWHVOH3,0,0,0,0797.5195.1855.3747.0222mVVVVOHNCOyq《燃烧学》--作业(2)木材的高低热值（3）α＝1.5完全燃烧所需的空气量，烟气的组成，体积α＝1.5烟气的组成：33,0,29.786.45.1mVVairaira2222,,,ONOHCO3747.02mVCO3195.12mVOH3,0775.515.179.0855.32mVVairN3,051.015.121.02mVVairO3,0,0227.886.4)15.1(797.5)1(mVVVairyqyqKJWHQQHL28.1900218.46109696.2140918.496KJSOHCQH96.214092412610300408118.4263008118.4《燃烧学》--作业（4）α＝1.5燃烧温度设t1=1500℃查表得设t2=1400℃查表得43747.02mVCO3195.12mVOH3775.52mVN351.02mVOKJQL28.190025294.1,444.1,8527.1,3354.22222POPNOPHPCOCCCCKJQl196175294.151.0444.1775.58527.1195.13354.2747.0150011llQQ1tt5202.1,4348.1,8280.1,3136.22222POPNOPHPCOCCCC《燃烧学》--作业5KJQl181625202.151.04348.1775.58280.1195.13136.2747.01400212lllQQQ12ttt)C(14581816228.190021816219617140015001400t《燃烧学》--作业2焦炉气：（1）求1m3煤气完全燃烧所需理论空气量，烟气组成，体积(α＝1)（2）1m3煤气的高低热值（3）α＝1.5完全燃烧所需的空气量，烟气的组成，体积（4）α=1.5时1m3煤气不完全燃烧，烟气中有CO0.01m3，H20.12m3，CH40.06m3.求烟气的总体积。【解】：(1)1m3煤气完全燃烧所需理论空气量，烟气组成，体积(α＝1)6%1%,2%,7.4%,3.2%,7.3%,5.24%,58%,8.322224242OOHNCOHCCHHCO1.607.34425.24441)4(mnHCmn《燃烧学》--作业烟气组成：7322222,0,0284.41011.6058218.32176.410)4(23212176.421.02mOHCmnSHHCOVVmnOair222,,NOHCO3222,038.010)7.325.243.28.3(102mHnCCOCOVmnCO322222,0164.1107.3245.242425810)2(2mHCmSHOHHVmnOH32,022,043.3284.479.0107.479.0102mVNVairN3,0,0,0,0974.443.3164.138.0222mVVVVNOHCOyq《燃烧学》--作业（2）1m3煤气的高低热值(未考虑原始水分）（3）α＝1.5完全燃烧所需的空气量，烟气的组成，体积烟气组成：(4)83/4.1765558321037.035823245.01075658.012694038.0mKJQL3/4.1992162354037.039861245.01270058.012694038.0mKJQH3,426.6284.45.1mVair2222,,,ONOHCO338.02mVCO3164.12mVOH3,012.5284.45.079.043.3)1(79.043.32mVVairN3,045.0284.45.021.0121.02mVVairO3,0,0116.7284.4)15.1(974.4)1(mVVVairyqyq3181.7)12.05.001.05.0(116.7)5.05.0(2mVVVVHCOyqByq《燃烧学》--作业2-1、现有一个厚度为0.2米的板，它的初始温度为27。C，其一侧板面温度突然升高，并保持温度为227。C，假设板可看作半无限大固体的极限条件为0.1，则3个小时后，该板是否可看作半无限大固体对待？如果可以，求出板的另一侧温度是多少？已知：板的导温系数为5.2×10-7m2/s解：首先根据半无限大固体的导热公式：及临界条件0.1,求得＝0.9。假定板可以采用半无限大固体考虑，则3个小时后的值可求出来。9LtLerfL21LtLerf2tL2《燃烧学》--作业通过查表，可知：erf（1.334)大约等于0.94，比0.9大，即此时的0.060.1。也就是说板背面的温度小于临界温度，板可以看作半无限大固体来考虑。则有：求解可得：T＝312K,即39oC10334.136003102.522.027tLL06.000TTTT《燃烧学》--作业2－2、在外层空间的真空中，一个直径为344mm的球形表面温度为－12oC，如球面可视为黑体表面，且外界无辐射能投射到该球面上，为使球面维持－12oC不变，试计算球内产生能量的功率。解：首先，求该球体球面的辐射能，＝97.76W要使球体表面温度维持不变，则，球内产生能量的功率应与球面的辐射相等，即它的功率为97.76W。安全工程学院：齐黎明114TAE4823)12273(10667.5)10344(E《燃烧学》--作业1计算丁烷在空气中理论最大爆炸压力。（初始温度25℃，初始压力0.1Mpa，爆炸温度1900℃）【解】12KTMPaPn29827325,1.0,94.31111KTn21732731900,44.3322MPaTnTnPP763.029894.31217344.331.0112212《燃烧学》--作业2某容器中含有甲烷5％，乙烷2％，氧气21％，氮气67％，二氧化碳5％（体积百分比）初始温度25℃，初始压力0.1Mpa，爆炸温度1200℃，计算爆炸压力【解】13222222262446716145672125ONOHCOCONOHCCHKTMPaPn29827325,1.0,100111KTn14732731200,10122MPaTnTnPP499.029810014731011.0112212《燃烧学》--作业4某煤气的组成CO10%、氢气45%、甲烷30%、氮气11%、二氧化碳2%、氧气2%。将1m3该煤气与19m3的空气混合，遇明火是否爆炸【解】煤气中所含有的空气将1m3该煤气与19m3的空气混合得到的混合气中含有可燃气0.9048m3，内空气0.095m3，空气19m3为一组，14%2:%,48.3:%,30:%,45:%,10:2242CONCHHCO%52.7:%,2:22NO%276.422,COH044.0%45%222HCO2,NCO348.0%10%48.32CON《燃烧学》--作业查表得：组的爆炸极限为：3％～72％组的爆炸极限为：18％～73％的爆炸极限为：5％～15％组在整个混合气体中的体积百分数：组在整个混合气体中的体积百分数：在整个混合气体中的体积百分数：1522COH2NCO4CH22COH519.0%100%48.90%47%10076.4%21%45%22NCO89.14%100%48.90%48.13%10076.4%21%10%48.34CH0332%100%48.90%30《燃烧学》--作业16%736.352.331889.1439.51100％＝＝下x%949.31152.337389.14729.51100％＝＝上x该煤气的爆炸极限为％＝％＝下下129.448.90/xx％＝％＝上上310.3548.90/xx将1m3该煤气与19m3的空气混合，遇明火会爆炸《燃烧学》--作业5一混合气体中含乙烷1％，丁烷1.4％，其余是空气，该混合气体遇火是否有爆炸的危险？（已知乙烷、丁烷在空气中爆炸上下限是12.5％，8.5％，3％，1.5％）【解】可燃气体总浓度1％+1.4％＝2.4％乙烷的体积百分数丁烷的体积百分数该混合气体爆炸上下限17%7.41%100%4.2%1%3.58%100%4.2%4.1%9.1%1005.13.5837.41100下x%81.9%1005.83.585.127.41100下x1.9％2.4%9.81%该混合气体遇火有爆炸的危险《燃烧学》--作业1.已知乙醚的蒸发热是25900J/mol，它在293K时的蒸汽压为58971Pa。1）求其在308K时的蒸汽压2）求308K时，蒸汽浓度（大气压力为101325Pa）3)已知乙醚蒸汽在空气中的爆炸浓度极限为1.7～2.7%，计算其在为101325Pa大气压下的爆炸温度极限。【解】（1）在308K时的蒸汽压183867.9293314.8303.22590058971lg303.2lg///0CCCRTLPvPaPP988333867.9308314.8303.225900lg00《燃烧学》--作业（2）308K时，蒸汽浓度（大气压力为101325Pa）（3）在为101325Pa大气压下的爆炸温度极限19%4.97%10010132598732%1000PPcPaPPaP27367.210132517237.110132500％＝＝％＝＝上下CKPCRLtfv539.219)1723lg3867.9(314.8303.225900)lg(303.2/＝下CKPCRLtfv6.456.227)2736lg3867.9(314.8303.225900)lg(303.2/＝上《燃烧学》--作业2.某液体在标准大气压（0.1013MPa）下的闪点为12℃，计算该液体在0.08MPa大气压下的闪点。已知该液体蒸汽在空气中的爆炸浓度下限在0.08～0.1013MPa的大气压