《消防燃烧学》模拟试卷A答案及评分标准(2)

答：根据能量平衡计算理论燃烧温度，

QP?n?CP(T2?T1)，其中QP为可燃物的低位热值， CP为摩尔热容 QP?V?CP(T2?T1)，其中QP为可燃物的低位热值，CP为体积热容

2如按第一种算法，摩尔热容可用公式CP?a?bT?cT带入计算，求解一元三次方程，

不易求解。现按逼近法求解，由于定压热容CP与温度有关，所以需首先估计一个温度T1，根据这个温度计算定压热容CP，计算燃烧产物吸热量Q1，如果Q1QP，即估计温度大于理论燃烧温度则T2>TP，因此理论燃烧温度满足下式：

T2>TP?T1

TP?T1?首先假定T1=2073K,

T2?T1?(QP?Q1)

Q2?Q1Q1=(0.803*2.3915+0.856*1.9213+3.433*1.4687)*（2073-273）= 15493 < 15528

再假定T2=2173K,

Q2= (0.803*2.4074+0.856*1.9423+3.433*1.4758) *（2173-273） = 16458 > 15528 因此

Tp=2073+（15528-15493）/（16458-15493）*100 = 2076.6K

校正

Q’=(0.803*2.3915+0.856*1.9213+3.433*1.4687)*（2076.6-273）=15523.7 kJ 近似等于实际发热量15528，计算可以结束。

2、某可燃气组成为：H2-12.4%，CO-27.3%，CO2-6.2%, CH4-0.7%，N2-53.4%；求煤气的爆炸极限。已知多组分可燃气爆炸极限计算公式：

x(上or下)?100PP1P?2?3?N1N2N3P?iNi%

答：查图得到爆炸极限

H2+CO2组的爆炸极限范围：6%~70% CO+N2组的爆炸极限范围：40%~73%

代入莱-夏特尔公式计算

x下? x上100%?19%

18.680.70.7??6.0405.0100?%?70.93% 18.680.70.7??707.315

3、甲醇、乙醇饱和蒸气压分别为11822Pa和5866Pa (20℃），两种可燃气体的爆炸极限分别为6 .72%~36 . 5%, 3 . 28％-18 . 95%，问混合贮存是否有危险？ 解：（1）甲醇、乙醇的蒸汽浓度为 11822Pa/101325Pa=11.67% 5866Pa/101325Pa=5.79%

总可燃气浓度为11.67+5.79 = 17.46% (2) 为了利用给出的条件，需要把可燃气进行分组：

组成1： 甲醇 11.67%

组成2： 乙醇5.79% 组成1的爆炸极限为：6 .72%~36 . 5% 组成2的爆炸极限为：3.28％-18 . 95%

其中组成1占可燃气比例为11.67/(11.67+5.79)=66.84% 组成2占可燃气比例为5.79/(11.67+5.79)=33.16%

利用莱-夏特尔公式计算“可燃气”的爆炸极限：

x下?100%=4.99%

66.8433.16+6.723.28100 x上?%=27.92%

66.8433.16+36.518.95 总可燃气浓度为17.46%，在爆炸极限4.99%~27.92%范围之内，故该混合气发生爆炸。