第五章 可燃液体的燃烧习题

第五章 可燃液体的燃烧习题 1.何谓液体的蒸发热和沸点?从 CH4到 C10H22，蒸发热和沸点为什么会上升?而在 HF、HBr 和 HI 中，HF 分 子量最小、其蒸发热和沸点却最高? 2.何谓液体的饱和蒸汽压和不饱和蒸汽压?已知二硫化碳在 9℃饱和蒸汽压为 190mmHg，试求桶中二硫化碳的 蒸汽浓度？ 3.已知乙醚的蒸发热为 25.9kJ/mol，在 293K 时的蒸汽压为 0.582 atm， 试求其在 308K 时的蒸汽压是多少 Pa? 液面上方的蒸汽浓度是多少? 4.可燃液体主要有哪些危险特性?分别举例说明之。并说明这些特性各由什么参数来评定? 5.何谓闪燃?可燃液体为什么会发生闪燃现象?研究闪燃在消防工作有什么重要意义? 6.已知乙醇的爆炸浓度下限为 3.3%，大气压力为 760mmHg， 试用三种不同的方法估算乙醇的闪点。 7.已知甲苯的闪点为 5.5 ℃，大气压为 760mmHg， 试用布里诺夫公式求丙烷的闪点。 8.在相同条件下将下列各组物质按自燃点从大到小排序，并说明理由。 (1) 甲烷、丙烷、丁烷、乙烷 (2) 异丁烷、正丁烷 (3) 丙烷、丙烯、 (4) 乙醛、乙烷、乙醇 9 .在相同的条件下将下列各组物质按闪点从大到小排序。并说明理由 (1) 丙醇、甲醇、丁醇、乙醇 (2) 甲酸丙酯、甲酸异丙酯 l0、何谓液体的爆炸温度极限?分析说明可燃液体存在爆炸温度极限的原因。 11.已知甲苯的闪点为 5.5℃，试求甲苯的爆炸温度下限。 l2.用两种不同的方法估算乙醚在大气中的爆炸温度极限范围(乙醚的爆炸浓度极限范围为 1.7－2.7%)。 13.有机液体的自燃点遵循什么规律?它和闪点的变化规律有什么不同？为什么? 14.低初温或高闪点可燃液体的表面火焰传播主要分哪几个阶段？液面上火焰传播的原因是什么？液面火焰传 播主要受那些因素的影响? 15.容器直径对油品的燃烧速度有何影响?结合火焰向液面传播的机理说明出现这种变化的原因。 16.在扑救油罐火灾时，为什么要对着火油罐进行水冷却? 17.油罐火灾的燃烧主要有哪几种形式?它们分别有什么特点? l8.以敞开式燃烧为例，说明油罐火灾的火焰特点?并说明实际中低液位油罐火灾各阶段的主要特征。 19.煤油罐的直径为 15m，燃烧速度为 75kg/m2h，煤油的燃烧热为 43000kJ/kg，火焰向外的热辐射分量取 0.3， 火焰高度取 1.2 倍的油罐直径，求在离火焰轴线 20m 且表面与 PT 视线成 45 度角的受热体的热辐射强度。 20.何谓热波、沸溢和喷溅？简要说明沸溢和喷溅的形成过程，并说明有何异点? 21.能形成热波的重质油品在火灾燃烧时是否一定能形成沸溢或喷溅? 22.油罐火灾发生沸溢和喷溅分别有什么征兆? 23.已知黄岛油库 5 号非金属罐存原油 16000 吨，油温 39℃，着火后抽出 4100 吨，罐内有 69 根立柱，每根立 柱横截面积为 0.25ｍ２，罐长 72m，宽 48m， 原油比重 0.89，含水量为 0.5%， 燃烧线速度 Vo＝0.l025m/h， 热波速度 Vt=0.785m/h， 试求该油罐着火后喷溅发生时间? 24.某生产过程的操作温度为200℃，由于设备破裂，泄漏乙醇60T，求乙醇的闪蒸量（乙醇的定压比热为 0.6kcal/kg℃，蒸发热为 9.2kcal/ｍol， 沸点为 78℃） 25.大量的苯泄漏后，约有 8T 蒸发形成蒸汽云，假定蒸汽云的爆炸温度为 1600℃，估算其爆炸范围。 26.15T 环己烷蒸发形成蒸发云，其爆炸使距离中心 470m 处的建筑物窗玻璃部分损坏，估计这一爆炸的 TNT 当量和爆炸效率系数。 27.15T 环己烷蒸发形成蒸汽云，且在硬地面上爆炸。利用表 6—36 求离爆炸中心 250m 处的冲击波超压值。 28.何谓液滴燃烧的直径平方线性规律?已知煤油、 柴油的液滴直径为 1mm， 利用该定律求直径减小到 0.5mm 时 各需要多少燃烧时间?(煤油、柴油液滴的燃烧常数分别为 9.68×10－７、7.9×10－７m2/s)。 29.如何用爆炸温度极限判断可燃液体的蒸汽在室温条件下爆炸的危险性? 30.可燃液体的爆炸温度极限与可燃气体的爆炸温度极限的概念是否相同? 31.为什么电冰箱存放可燃液体不安全? 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? 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? 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? 4.试分析导热系数和热容对气体火焰传播速度有何影响？为什么灭火剂要具有低的导热系数和高的热容? 5.已知丙烷空气预混气的管径为 1Ocm，管中心气流速度 u 0=484cm/s.测得沿半径方向上离管中心 4.5cm 处上方 火焰面的 QI=60゜，求其火焰传播速度 Sl. 6.简述可燃气体爆炸参数的测量方法. 7.什么叫做爆炸下限?什么叫做爆炸上限?并简述爆炸极限的测定原理. 、 8.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? 9.试证明莱一夏特尔公式 10.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. 11.已知乙烷爆炸下限为 3%，摩尔燃烧热为 1426.6，丙烷的摩尔燃烧热为 2041.9KJ，求丙烷的爆炸下限. 12.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。 13.已知某天然气组成为甲烷-80%，X下＝3%；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? 14.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。 15、某种煤气的组成为:一氧化碳 10%、氢气 45%、甲烷 30%、氮气 I2%、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%) 16.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. 17.可燃气体的爆炸极限的实用意义体现在哪几个方面?甲、 乙类可燃气的爆炸下限分别是多少?发生分解爆炸的 条件是什么? 18.简述爆轰的发生过程，并说明其本质是什么? 19.形成爆轰要具备哪些条件?爆轰对设备的破坏有些什么特点? 20.有哪些预防和控制可燃气体爆炸的基本原则? 21.试解释 CH4-N2-02三角爆炸界限图中的空气组分线、临界氧气浓度线、氧气浓度临界值及其特点. 22.已知氢气用氮气进行保护时临界氧含量为 5%， 在某设备中已有 10 升空气， 问向设备中应添加多少含氧盘为 1%的氮气进行保护? 23.主