燃烧学导论第二版第二章作业答案

1、 根据定义:ST O IC H A C T U A LA /F |A /F |F =化学当量反应: 3822222C H a(O3.76N 3CO 4H O 3.76aN +? +air Stoich fuelM W A /F |4.76a (M W =a x y /4=+ (x=3, y=8，所以a=56. 15096. 4485. 285(76. 4 (76. 4|/=fuelair Stoich MWMW a F A当量比:87. 00. 186. 15|/|/=ACTUALSTOICH F A F A 化学当量反应：81822C H a (O3.76N products +a=x+y/

2、4=8+18/4=12.5productsN O H C +22188475. 12 1(1 kmol C8H18 与和混合 （a ） 81822818000f ,CH f ,O f , N C H H (1h12.5h 47h (J/kmol =+2of ,O h 0= 2o f, Nh 0=f ,C8H18h ? =（页，表）02341f ,C 8H 18123456h 4184(aa /2a /3a /4a a T K q q q q q q -=+-+=（）/1000可以算出（时）：0f ,C8H18h 224,109kJ /kmol =-/(109, 224 0(47 0(5. 12

3、 109, 224(1(188H C kmolJ H -=+-=（b ）混合物中有多少异辛烷？多少氧气？多少氮气？0165. 0 475. 121/(1188=+=H C x 2066. 0 475. 121/(5. 122=+=O x 7769. 0 475. 121/(472=+=N x每混合物的焓：0mix i f ,i ih x h =å i i to tx N /N = mix kmol kJ h mix -=+-=/3700 0(7769. 0 0(2066. 0 109, 224(0165. 0c 混合物有多少千克？（=混合物的分子量乘以，数值上等于分子量）mix mi

4、x mix h h /MW =260. 30 014. 28(7769. 0 999. 31(2066. 0 23. 114(0165. 0=+=iimix MWx MWmix 3700h 122.27kJ /kg30.260-=- 低位热值的概念从哪里来？是一种燃烧焓。燃料燃烧后产生的水为气态（产生的燃烧含为低位热值），水为液态（产生的燃烧含为高位热值）。 甲烷化学当量燃烧：422222C H a (O3.76N C O 2H O 3.76aN +? +a=x+y/4=2能量守恒：298298, 298, LHVH H P R +=（燃料燃烧后产物是热的，要使产物冷却到，需要放出热量，放出的

5、热量的值热值是燃烧焓的负数）【注意区分：R , 298P ,T H H =（计算燃烧温度时用）】产物:222(52. 7(2(1298, 298, 298, 298, 298, 298, 298, N of of O H o f of CO o f of P h h h h h h h h h H -+-+-+=P , 298H 13935460224184707.5200877240kJ /km ol =-+-+=-反应物: 224(52. 7(2(1298, 298, 298, 298, 298, 298, 298, N of of O o f of CH o f of R h h h h

6、 h h h h h H -+-+-+=44ooR ,298f ,298CH f ,298CH H 1h02007.52001h=+=(要求的4of ,298CH P ,2982981hH LHV 877240kJ /kmol 50,016kJ /(1/16kmol =+=-+kmole kJ h CH of /769844298, -=2-30化学当量比下丙烷-空气混合物，温度298K ，设产物无离解，比定压热容和定容热容取298K 下的值，求定压和定容燃烧的绝热燃烧温度。 化学当量反应：222228376. 34376. 3aN O H COaNaO H C +54/=+=y x a222

7、22838. 18438. 185N O H CON O H C +（）定压燃烧能量守恒：Tad P R H H , 298, =2222283N O H CO N O H C h N h N h N h N h N h N +=+（都是绝对焓）左边 02=O h N , 2N Nh0=, 注意右边：2N Nh0¹左边和右边任意组分都有： 298( (298, 298, -+=-+=T h h h h h p of o f o f 38222C H ad C O ad H O ad N (11038470339354637.198(T298424184733.448(T29818.8

8、029.071(T298-+=-+-+-+-+-得到：T ad =2879 K（）定容燃烧R , 298P ,T ad u reac init prod ad H H R (N T N T 0-= u reac init prod ad ad R (N T N T 8.31524.829825.8T -=创- （）得到：T ad = KAtp2-38 与以前计算绝热燃烧温度的的例子不同之处在于：燃料和空气的初始状态不是标准状态了；不是化学当量燃烧了。首先确认是定压燃烧（，窑炉有与外界相通的燃料入口和废气出口，其燃烧不应当做定容燃烧）。 公式：init ad R ,T P ,T H H =仍然适

9、用，注意：左边反应物的温度不再是。能量守恒：Pr (h m m h m h mF A F F A A +=+（左边氧气和氮气的绝对焓不再为） 质量守恒：F A m m m+=Pr 能量守恒方程两遍都除以燃料质量F m，并代入绝对焓的计算公式， (01(1( (0(Pr , , , refad P F A ref F F P FF ref A A P F A TT c mm T T c MWh T T c mm -+=-+-+300(1200(118( 300450(3500291016. 1(300800(1200(189-+=-+-ad T得到方程300(1028. 2100525. 410

10、080. 1477-=+ad TK T ad 25513002251=+=A A h mF F h mPr Pr h mAtp2-42 a T=2500 K o O 2 « 2O o f ,T 自由焓变化： D G r = 2 N g = exp - DG RuT = exp - O - N g o f ,T O 2 = 2 ( 88203 - 0 = 176406 kJ / kmole -6 K 176406 8 . 315 ( 2500 p = 206 . 3 ´ 10 Kp = xO 2 P = 206 . 3 ´ 10 -6 方程 x O 2 Po å x i = 1 = x O + x O2 x O2 = 1 - x O P Po - KP ± 2 方程 xO 2 + K P xO - K P = 0 得到： x O = K P + 4 ( P / Po K P 2 ( P / Po T=2500K, P=1atm: K p = 2 0 6 .3