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2、两种以上的混合气混合后总的混合气体的热值如何计算?
3、工业中常用哪些方法确定空气过剩系数?
第二章燃气燃烧反应动力学
第一节化学反应速度
一、浓度对反应速度的影响
容积热强度的概念;
浓度对反应速度的具体影响。
二、压力对燃烧反应速度的影响
压力对燃烧速度的具体影响。
三、温度对反应速度的影响
范特-霍夫规则;
通过微观角度分析温度对化学反应速度的影响;
阿累尼乌斯方程。
第二节链反应
链反应的分类及区别;
简单链反应的系列方程。
第三节燃气的着火
一支链着火
利用链反应理论解释燃烧和爆炸;
支链着火机理分析。
二、热力着火
热力着火过程分析和热力着火条件;
热力着火的机理。
第四节燃气的点火
一、原理概论
利用图表说明点火原理。
二、热球或热棒点火
点火的机理及判别公式。
三、小火焰点火
小火焰点火可能性分析;
机理分析;
临界厚度。
四、电火花点火
最小点火能与熄火距离分析、静止混合气中的最后点火能的理论计算及影响因素分析。
1、分析说明几种着火方式的异同点。
2、热力着火和支链着火条件分析?
3、如何确定静止混合气中的最小点火能?
最小点火能和哪些因素有关?
具体如何影响?
第三章燃气燃烧的气流混合过程
2周,共6课时
第一节静止气流的自由射流
一、层流自由射流
自由射流的定义;
等温自由射流和非等温自由射流的流场分布特性;
影响层流扩散火焰长度的因素。
二、紊流自由射流
紊流自由射流的流场分布特性和特征;
卷吸率、初始段长度、极点深度、轴心速度、流量的计算;
紊流与层流的区别。
第二节平行气流
一、平行气流中的自由射流
流场特性;
轴心速度衰减规律;
多股平行射流的混合规律;
核心区长度的确定。
二、多股平行射流
流场分布特性;
流场的描述;
卷吸质量的确定。
第三节相交气流
一、单股射流与主气流相交时的流动规律
流体动力学参数;
流动规律;
射程、穿透深度的概念、求解及影响因素分析;
轴线方程;
射流衰减规律。
二、多股射流与受限气流相交时的流动规律
薄壁孔口和厚壁孔口的定义;
由厚壁孔口或喷嘴、薄壁孔口喷出的射流轴线方程、相对穿透深度的确定;
多股射流任意角度喷入时的相对穿透深度;
燃气速度对交角的影响。
三、相交射流
相交射流特征;
流场特性;
主变形率的概念与计算。
第四节旋转射流
一、旋转射流的基本特征
旋转射流定义;
旋转射流特征;
产生旋转的方法;
旋流数的概念及物理意义。
二、旋转射流的流场
强、弱旋转射流的流场特性;
轴向速度分布方程;
卷吸量;
回流区形成机理及影响因素。
第五节紊流扩散过程
一、紊流的基本特征
紊流定义、基本特征、流场描述;
二、紊流扩散过程
紊流扩散系数;
紊动性的三个基本量;
紊动强度的变化规律。
1、试分析紊流自由射流与层流自由射流的混合特性?
2、流体动力学参数的物理意义是什么?
分析说明利用该参数如何求解相对穿透深度
3、厚壁孔口和薄壁孔口对射流流场的影响有何不同?
4、旋转射流与自由射流的区别,试说明旋转射流如何强化燃烧的?
第四章燃气燃烧的火焰传播
第一节火焰传播的理论基础
一、火焰传播机理
火焰传播速度定义;
火焰传播机理;
三种火焰传播形式;
管流中火焰锋面的相对位置。
二、层流火焰传播理论
层流火焰传播理论分类;
泽尔多维奇热理论的具体内容;
火焰传播速度和火焰厚度的求解。
第二节法向火焰传播速度的测定
一、静力法测定Sn
管子法的测试原理、优缺点;
皂泡法优缺点及测速原理;
二、动力法则测定Sn
本生火焰的结构;
本生火焰法测速原理、火焰传播速度求解及优缺点;
激光测速原理;
平面火焰测速原理、优缺点。
第三节影响火焰传播速度的因素
一、混合气比例的影响
着火浓度上限和下限;
混合气比例对传播速度影响;
二、燃气性质的影响
不同燃气对传播速度的影响机理;
不同燃气燃烧传播速度变化规律。
三、温度的影响
混合物初始温度和火焰温度对火焰传播速度的影响。
四、压力的影响
压力和反应级数对传播速度的影响。
五、湿度和惰性气体的影响
水、惰性气体、微量元素、催化剂对火焰传播速度的影响。
第四节混合气体火焰传播速度的计算
火焰传播速度的计算。
第五节混合气体火焰传播速度的计算
一、紊流火焰传播的特点
紊流火焰形状、特点、分类。
二、紊流火焰的表面理论
表面理论的主要内容及机理分析
三、紊流火焰的容积理论
容积理论的内容及传播速度求解。
第六节火焰传播浓度极限
一、火焰传播浓度极限及测定
火焰传播浓度上下限的确定;
测定原理;
二、影响火焰传播浓度极限的因素
影响因素。
1、简述层流火焰传播理论的具体内容,并说明火焰传播速度和火焰厚度的具体影响因素。
2、简述本生火焰法测定火焰传播速度的原理和计算。
3、影响火焰传播速度的应速有哪些?
是如何具体影响火焰的传播速度的?
4、紊流火焰传播的表面理论和容积理论的主要内容是什么?
主要的区别在哪?
第五章燃气燃烧的方法
第一节扩散式燃烧
一、燃烧的动力区和扩散区
动力燃烧和扩散燃烧概念;
燃烧的动力区和扩散区。
二、层流扩散火焰的结构
扩散燃烧概念;
层流火焰的结构及成因;
层流扩散火焰的基本规律;
火焰长度的确定。
三、层流扩散火焰向紊流扩散火焰的过渡
层流向紊流扩散的具体过程;
紊流扩散火焰特点;
紊流扩散火焰轴线燃气浓度分布;
紊流火焰长度的确定。
四、扩散火焰中的多相过程
扩散燃烧的两个区域;
扩散火焰中气体浓度分布和温度分布;
燃气燃烧的热稳定性;
碳粒燃烧的过程及理论。
五、燃气火焰的辐射
不同火焰的辐射特性;
增强火焰辐射的方法。
第二节部分预混式燃烧
一、部分预混层流火焰
火焰的结构及出现的原因;
点火环的定义及稳焰作用。
二、部分预混层流火焰的测定
离焰、回火、脱火、回火极限、脱火极限的概念;
如何避免回火和脱火现象的发生;
周边速度理论的内容及脱火极限的确定;
火焰拉伸理论内容及脱火极限的确定;
火焰拉伸系数的物理意义及计算求解。
三、部分预混紊流火焰
火焰结构、火焰长度的确定及其影响因素。
四、紊流预混火焰的测定
几种稳焰的方法及稳焰原理;
钝体稳焰的热理论的主要内容及机理分析。
第三节完全预混式燃烧
完全预混燃烧的条件;
完全预混燃烧器的结构、温度分布及稳焰机理
第四节燃烧过程的强化与完善
一、燃烧过程强化的途径
面积热强度和容积热强度的定义及物理意义;
强化燃烧的途径及机理。
二、减少氨氧化物发生量的方法
氮氧化物生成机理;
减少氮氧化物生成量的措施。
三、燃烧装置噪声的控制
噪声的来源、产生原因及具体分类;
控制噪声声源的具体方法和控制噪声传播的方法。
四、控制二氧化碳排放
温室效应及其后果;
二氧化碳减排措施。
1、简述燃气火焰辐射的原理,并说明如何增强其辐射?
2、请根据周边速度理论详细分析说明回火现象,并确定回火极限。
3、火焰拉伸理论和周边速度理论有什么异同点,并利用拉伸理论解释脱火现象和影响脱火的因素。
第六章扩散式燃烧器
第一节燃烧器的分类与技术要求
一、燃烧器的分类
燃烧器的不同分类方法。
二、对燃烧器的技术要求
对燃烧器的主要技术要求;
工业炉对燃烧器的具体要求。
第二节自然引风式扩散燃烧器
一、自然引风式扩散燃烧器的构造及工作原理
管式、扇形、冲焰式、炉床式燃烧器的构造和基本工作原理。
二、自然引风式扩散燃烧器的火孔热强度
不同气体火孔强度预火孔直径的关系。
三、自然引风式扩散燃烧器的特点和应用范围
该燃烧器的优点、缺点、应用范围。
四、自然引风式扩散燃烧器的计算
管式、炉床式扩散燃烧器计算的目的、具体的计算步骤。
第三节鼓风式扩散燃烧器
一、鼓风式燃烧器的构造和工作原理
套管式、旋流式鼓风燃烧器的构造及工作原理。
二、鼓风式燃烧器的特点和应用范围
鼓风式燃烧器的优缺点及应用范围。
三、鼓风式燃烧器的计算
两股气流混合的原则;
计算的目的;
窝壳式、套管式的设计计算方法。
1、根据自然引风和鼓风扩散式燃烧器的特点说明各自的优缺点和应用范围?
(五号宋体)
2、管式、扇形、冲焰式、炉床式燃烧器的基本工作原理。
3、在设计鼓风燃烧器时,如何加强燃烧?
第七章大气式燃烧器
第一节大气式燃烧器的构造及特点
一、大气式燃烧器的构造及工作原理
大气式燃烧器的工作原理、分类及应用;
引射器的作用;
喷嘴的不同的结构形式及优缺点;
喷嘴的流量计算;
吸气管的结构;
一次空气入口结构、调风原理、主要参数及对一次空气的影响;
混合管的作用;
扩压管结构及主要设计参数;
燃烧器头部作用;
单火孔头部和多火孔头部的结构、设计要求及预防回火措施。
二、大气式燃烧器的特点及应用范围
大气式燃烧器的优缺点和应用范围。
第二节大气式燃烧器的头部计算
一、火孔尺寸
头部计算原则;
燃烧不同燃气对火孔的不同要求。
二、火孔深度
火孔参数的选取及对脱火极限的影响。
三、火孔深度
火孔深度的设计原则与参数。
四、火孔排数
火孔排数对燃烧的影响及设计参数的选取原则。
五、火孔倾角
火孔倾角对燃烧性的影响及通常设计用值。
六、锅支架高度
锅支架高度对燃烧过程的影响。
七、火孔燃烧能力及火孔总面积
火孔燃烧能力的定义、衡量指标、计算公式;
火孔总面积的计算;
火孔出口速度的选取原则。
八、燃烧器头部的静压力
静压力的作用;
能力损失的组成及各部分的计算公式。
九、头部截面积及头部容积
头部截面积和容积选择原则。
十、二次空气口
二次空气作用;
二次空气口截面积的计算。
十一、火焰高度
火焰内锥高度和外锥高度的确定及影响因素。
第三节低压引射器的计算
一、引射器的工作原理
引射器的分类;
第一、二类引射器概念及特点;
引射器工作原理。
二、常压吸气低压引射器的基本方程式
常压吸气低压引射器的基本计算公式、应用条件及其推导过程;
最佳无因次面积和最大无因次压力的计算。
三、引射器的形状及能量损失系数
能量损失系数的计算及其影响因素;
引射器的形状对引射效果的影响。
第四节低压引射大气式燃烧器的计算
一、大气式燃烧器的自动调节特性
引射式燃烧器的自动调节特征机理分析。
二、燃烧器计算的判别式及计算步骤
燃烧器计算判别式的推导及应用分析;
大气燃烧器的计算步骤。
三、燃烧器常数C
燃烧器常数定义式及物理意义。
四、大气式燃烧器一次空气引射能力的实验公式
引射能力的试验公式及相关图表分析。
五、影响一次空气引射能力的因素
Fa/Fp、Fp/Fj的、Fj/Fp对一次引射能力的影响分析;
大气式燃烧器的设计计算。
1、根据大气式燃烧器的构造说明大气式燃烧器的优缺点及使用范围。
2、试推导常压吸气低压引射器的基本计算公式,并说明如何应用其进行最佳工况分析。
3、大气式燃烧器计算判别式的推导及应用其进行工况分析。
第八章完全预混式燃烧器
第一节完全预混式燃烧器的构造及特点
一、完全预混式燃烧器的构造及工作原理
完全预混燃烧器的分类、构造、工作原理。
二、完全预混式燃烧器的特点及应用范围
完全预混燃烧器的优缺点及应用范围。
第二节头部计算
一、喷头
喷头防止回火措施;
喷头的速度计算、流量计算、直径计算。
二、燃烧火道
火道作用;
单孔火道和多孔火道的设计;
三、头部静压力
头部静压力的计算;
具体各项能量损失分析。
第三节高压引射器的计算
一、负压吸气高压引射器的工作原理
引射器的工作原理
二、高压引射器的基本方程式
引射器基本特性方程的推导及具体的应用分析。
引射器形状设计要求及减小阻力要求。
第四节完全预混高(中)压引射式燃烧器的计算
高压引射器燃烧器的计算判别式及其工况分析、燃烧器常数、完全预混燃烧器的设计计算。
1、根据扩散式燃烧器、大气式燃烧器、完全预混燃烧器的结构特点比较说明三种燃烧器的优缺点及应用范围。
2、对大气式燃烧器和完全预混燃烧器常数、计算判别式进行分析,说明其区别及其对最佳工况的影响分析。
3、试根据单火道和多火道的结构说明其对燃烧的具体影响?
第九章特种燃烧器
第一节低NOx燃气燃烧器
一、低NOx燃烧器NOx抑制原理
几种不同的低NOx燃烧器及其抑制原理
二、工业用低NOx燃烧器示例
工业用几种典型的低NOx结构及其抑制原理
第二节高速燃烧器
一、高速燃烧器的工作原理及特点
高速燃烧作用;
高速燃烧器的引入;
主要特点;
应用收益。
二、工业用高速燃烧器示例
几种高速燃烧器构造及工作原理。
第三节平焰燃烧器
一、平焰燃烧器的工作原理及特点
平焰燃烧器的工作原理与主要特点。
二、平焰燃烧器示例
几种工业平焰燃烧器构造、工作原理。
第四节浸没燃烧器
一、浸没燃烧器的工作原理及特点
结构、工作原理与特点。
二、浸没燃烧器应用示例
几种典型工业浸没燃烧器结构及工作原理
第五节燃气辐射管
一、燃气辐射管的工作原理及特点
燃气辐射管组成、结构、特点、工作原理。
二、燃气辐射管的类型
燃气辐射管类型、结构。
第六节脉冲燃烧器
一、脉冲燃烧器的工作原理及特点
脉冲燃烧器构造、工作原理、特点。
二、脉冲燃烧器应用示例
脉冲燃烧液体加热装置结构及工作原理。
第七节催化燃烧器
一、催化燃烧的基本原理及特点
活化中心理论、活化络合物理论、多位理论对催化现象的解释;
常用工业催化剂;
催化燃烧器优点及应用。
二、催化燃烧器应用示例
催化燃烧器结构。
第八节富氧燃烧器
一、富氧燃烧的基本原理及特点
富氧燃烧的定义及火焰特性。
富氧燃烧器结构。
第九节双燃料燃烧器
双燃料燃烧器的构造及工作原理。
1、简述低NOx燃烧器NOx抑制原理。
2、高速燃烧器、平焰燃烧器、浸没燃烧器、燃气辐射管的优缺点?
3、富氧燃烧的原理与特点,有何具体应用?
第十章燃气的互换性
2/3周,共2课时
第一节燃气互换性和燃具适应性
燃气的互换性概念;
燃具适应性分析。
第二节华白数
华白数概念及应用。
第三节火焰特性对燃气互换性的影响
软火焰和硬火焰概念;
燃气的互换性分析。
第四节燃气互换性的判定
一、A.G.A.互换性判定法
适用范围;
离焰互换指数、回火互换指数、黄焰互换指数推导、应用分析及与试验结果对比。
二、德布尔(Delburge)互换性判断法
校正华白数和燃烧势的计算公式及应用分析。
1、华白数的概念及物理意义?
2、应用A.G.A.互换性判定法和德布尔(Delburge)互换性判断法如何进行燃气互换性判断?
第十一章民用燃气用具
第一节燃气炊事用具及其他燃具
几种典型民用燃气灶具的结构、组成、工作原理。
第二节燃气热水器
一、直流式热水器(快速热水器)
直流式热水器结构、工作原理、特点、设计中注意的问题。
二、容积式热水器
容积式热水器结构、工作原理、特点。
第三节民用燃气具的工艺设计
一、关于工艺设计的几个问题
燃烧和燃烧器设计中考虑的燃具额定热负荷、燃烧方法的选择、燃烧的稳定性;
设计热效率的选择、热平衡分析;
适用性与安全性分析;
燃具材料分析;
燃具造型与构造。
二、燃烧室、加热室的设计
燃烧室和加热室的具体设计
三、民用燃气具的检验与使用
民用燃具的质量评价标准;
燃具的检验方法;
燃具的使用原则及应注意的问题。
第四节民用燃气具的通风排气
一、用气房间的卫生要求
房间卫生标准。
二、用气房间的通风
换气量和换气次数的确定;
自然排风与机械排风经验数据。
三、烟囱(排气筒)的设计
半封闭型燃气用具烟囱的设计;
平衡式燃具的排烟筒设计
第五节民用燃气具材料
一、燃烧器头部及混合管部件
材料特性分析。
二、燃气喷嘴
喷嘴材料特性分析。
三、热水器的热交换器
换热部件材料及换热性分析。
四、燃气的金属骨架
材料分析。
五、燃气的旋塞和水阀
六、其他部件
制作材料分析。
1、直流式和容积式热水器的工作原理比较分析。
2、民用燃气具的燃烧器在设计过程中应考虑哪些指标?
这些具体指标如何选择与确定的?
3、评价民用燃具主要指标有哪些?
这些指标的具体内容是什么?
4、分析说明自然排烟型燃具烟囱的设计计算原理。
第十二章燃气工业锅炉
第一节概述
一、燃气工业炉窑的分类
按用途、炉温、炉子工作的连续性、加热方式、行业、炉型结构对工业炉的具体分类。
二、燃气工业炉窑的特点
工业炉窑的优缺点。
三、燃气工业炉窑的技术性能
燃气工业炉窑技术性能的表现方面。
第二节燃气工业炉的炉型与构造
一、燃气工业炉的主要形式
周期性炉的主要形式和特征;
连续式炉及物料的输送方式。
二、燃气工业炉的基本组成
炉膛的各部分主要结构、炉门和提升结构的功能、材料、安装方式;
金属构架的作用及材料;
排烟方式及优缺点;
烟道、闸门、烟囱的结构与作用;
燃气燃烧装置;
炉用设备及其它附件。
三、筑炉用材料
工业炉对耐火材料的基本要求、选取的原则以及耐火材料的性能;
保温材料的作用、主要特点及常用材料;
几类常见不定型耐火材料的组成及特性。
第三节燃气工业炉的热工特性
一、炉体的热工特性
绝热厚度与砌体温度的关系;
绝热对升温时间的影响;
砌体内各层的温度变化规律;
炉体表面散热量分析;
炉体蓄热能力计算;
炉内温度场分布;
采用轻质材料的节能效果。
二、火焰炉炉膛内的热工过程
火焰炉炉膛内的热交换模型;
热交换过程对生产率的影响分析。
三、炉内的气流组织
炉气循环机理及主要影响因素;
炉气再循环与炉内温度的作用机理;
炉内旋涡区产生机理及危害;
射流对炉膛内压力分布的影响;
加热炉内的合理气流组织。
第四节燃气钢铁用炉
一、冶铁与铸造用炉
冶铁与铸造用炉的种类、工作原理。
二、轧钢用炉
金属加热时形成的缺陷及生成机理、影响因素;
金属加热温度的确定;
金属合理加热时间的确定;
金属的加热制度;
轧钢加热炉中的均热炉、推钢式连续加热炉、步进式连续加热炉的结构与工作原理。
三、锻造用炉
金属锻造的目的与温度;
不同锻造炉的结构、工作原理。
四、热处理用炉
金属热处理的工艺与特点;
热处理加热炉的结构及工作原理。
第五节燃气用色金属用炉
一、有色金属熔炼炉
铝熔炼炉、铜熔炼炉类型、工作原理及应用。
二、用色金属铸造用炉
坩埚炉、快速熔化炉的结构与工作原理。
第六节燃气窑业用炉
一、玻璃熔窑
坩埚炉、池窑的结构与工作原理。
二、水泥烧成窑
水泥熟料的煅烧方法;
旋窑的结构与工作原理;
旋窑内燃气燃烧装置特性。
三、砖和陶瓷窑炉
烧窑过程;
陶瓷炉结构、分类与工作原理。
四、耐火材料烧成窑
耐火材料烧成窑的特点、类型;
燃气超高温隧道窑的工作原理。
五、玻璃热处理用窑
玻璃制品的热处理工艺;
玻璃热处理用炉的结构与工作原理。
第七节燃气化工与环保用炉
一、煤化工用炉
煤化工主要用炉的炉型及特点。
二、石油化学工业炉
加热炉、裂解炉、转化炉的组成及工作原理。
三、环境保护用炉
固态废物焚化炉、液态废物焚化炉、废气焚化炉类型与工作原理。
第八节燃气干燥用炉
一、物料的干燥
物料中水分存在的形式;
物料的干燥方法。
二、燃气干燥装置
间歇式、连续式干燥装置的类型与工作原理。
1、与燃煤、燃油的工业炉窑相比较,燃气工业炉窑有什么优点?
2、详细分析说明炉内热工过程对生产率的影响?
3、影响炉气循环的主要因素有哪些?
第十三章燃气锅炉余热利用
1/3周,共1课时
第一节余热利用的技术经济意义
一、预热空气或燃气的技术经济意义
技术经济的意义。
二、利用余热生产蒸汽的技术经济意义
废热锅炉的工作原理与应用意义。
第二节换热器
一、金属换热器
蓄热室构造、换热器的构造要求与材料;
几种不同的金属换热器的结构、工作原理、优缺点。
二、陶瓷换热器
换热器的结构与工作原理、优缺点。
第三节废热锅炉
一、废
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