本書共三篇，從內(nèi)容編排上分三篇八章展開。第一篇為學(xué)習(xí)燃燒學(xué)必須掌握的燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和以動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞為核心的燃燒空氣動(dòng)力學(xué)，這是燃燒學(xué)的理論基礎(chǔ)；第二篇為燃燒科學(xué)內(nèi)在的基本原理和規(guī)律，著重介紹燃料著火理論，氣、油、煤燃燒的過程和特點(diǎn)；第三篇為啟迪讀者深入思考的幾個(gè)熱門科技命題：燃燒過程中NOx的生成和控制、催化燃燒、化學(xué)鏈燃燒、富氧燃燒，燃燒數(shù)值模擬及燃燒實(shí)驗(yàn)的相似原理和�；椒ǖ�。全書各章都附有思考題和習(xí)題，有些掃描二維碼可查看參考答案和提示，以幫助讀者理解和掌握書中的核心內(nèi)容。
本書可作為高等學(xué)校能源與動(dòng)力工程專業(yè)本科生教材，也可作為燃燒科技領(lǐng)域的研究生和工程技術(shù)人員以及廣大燃燒科學(xué)愛好者有益的參考書。
本書配有電子課件，向授課教師免費(fèi)提供，需要者可登錄機(jī)工教育服務(wù)網(wǎng)（wwwcmpeducom）下載。
本書為能源與動(dòng)力工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課用書。本次修訂保留了第1版的基本指導(dǎo)思想和相對成熟的知識基本框架結(jié)構(gòu)，由“燃燒科學(xué)基礎(chǔ)”“燃燒科學(xué)技術(shù)基本原理”“燃燒科學(xué)技術(shù)新發(fā)展”三篇組成。主要修訂內(nèi)容有：
1.更新了書中一些技術(shù)法規(guī)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一了常用物理量的表示符號等，便于讀者閱讀其他參考書時(shí)內(nèi)容對接。
2.適當(dāng)調(diào)整了部分內(nèi)容的布置和相互銜接，表述上力求順暢和易讀。同時(shí)刪去了部分重復(fù)內(nèi)容。
3.增加了第一章“緒論”和第八章的第五節(jié)“富氧燃燒”和第六節(jié)“化學(xué)鏈燃燒”兩節(jié)。簡明、概括地介紹了常見的工程燃燒設(shè)備概貌和工作特點(diǎn)；從環(huán)境保護(hù)角度，介紹了當(dāng)前國內(nèi)外比較關(guān)注的新型燃燒技術(shù)的基本工作過程及研究現(xiàn)狀，力圖啟發(fā)初學(xué)者對燃燒科技的想象力，激發(fā)他們拓展知識面、探索未來的激情。
4.本書有些章后的思考題和習(xí)題附有參考答案和提示，第八章有部分彩圖等資源，均可通過掃描二維碼查看。
以上修訂來自作者多年教學(xué)實(shí)踐的_些感悟，也是一次新的探索和嘗試。懇請使用本書的高校師生和讀者給予關(guān)注和批評指正。
本書第一章、第四章的第一至四節(jié)和第六節(jié)、第八章的作者為西安交通大學(xué)教授周屈蘭。第二章的作者為華北電力大學(xué)教授閻維平。第三章的作者為西安交通大學(xué)教授徐通模。第四章的第五節(jié)和第五章的作者為原上海理工大學(xué)教授汪軍。第六章的作者為西安交通大學(xué)教授譚厚章。第七章的作者為西安交通大學(xué)教授惠世恩。全書特請西安交通大學(xué)燃燒學(xué)專家許晉源教授審閱。
本書全體作者向本書參考文獻(xiàn)的作者們及所有關(guān)心、支持和幫助本書出版的朋友們表示真誠的謝意。
徐通模，1939年11月生，西安交通大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家。1961年7月畢業(yè)于西安交通大學(xué)動(dòng)力機(jī)械制造系鍋爐制造專業(yè)。近50年來，一直從事熱能工程領(lǐng)域氣固兩相流及燃燒學(xué)科的教學(xué)和科研工作。主講燃燒學(xué)、流體力學(xué)、鍋爐原理、燃燒科學(xué)與技術(shù)的近代進(jìn)展等本科及研究生課程。已培養(yǎng)博士21人、碩士35人。主要著作有《燃燒學(xué)》《鍋爐燃燒設(shè)備》《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》以及《實(shí)用鍋爐手冊》等。
目錄
第2版前言
第1版前言
第一篇燃燒科學(xué)基礎(chǔ)
第一章緒論2
第一節(jié)燃燒概述2
第二節(jié)常見的燃燒設(shè)備3
一、煤粉爐3
二、鏈條爐3
三、內(nèi)燃機(jī)4
四、燃?xì)廨啓C(jī)4
五、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)5
第三節(jié)常見的燃料6
思考題和習(xí)題6
參考文獻(xiàn)7
第二章燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)8
第一節(jié)燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)概述8
第二節(jié)燃燒化學(xué)反應(yīng)速率9
一、濃度9
二、化學(xué)反應(yīng)速率10
三、基元反應(yīng)與總包反應(yīng)11
四、質(zhì)量作用定律11
五、反應(yīng)級數(shù)12
六、基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率14
七、總包反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率15
第三節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素16
一、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響——阿累
尼烏斯定律16
二、活化能E對化學(xué)反應(yīng)速率的影響19
三、壓力對化學(xué)反應(yīng)速率的影響20
四、反應(yīng)物濃度和摩爾分?jǐn)?shù)對化學(xué)反應(yīng)
速率的影響21
五、催化作用對化學(xué)反應(yīng)速率的影響22
第四節(jié)鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng)23
一、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的特點(diǎn)23
二、不分支鏈?zhǔn)椒磻?yīng)24
三、分支鏈?zhǔn)椒磻?yīng)26
四、分支鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的孕育與爆炸特點(diǎn)30
第五節(jié)燃燒化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)平衡31
思考題和習(xí)題32
參考文獻(xiàn)33
第三章燃燒空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)——混合
與傳質(zhì)34
第一節(jié)湍流的物理本質(zhì)和數(shù)學(xué)描寫34
一、湍流脈動(dòng)34
二、湍流的數(shù)學(xué)描寫——雷諾方程組38
三、湍流附加應(yīng)力的假定41
第二節(jié)動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的比擬45
一、分子運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散和湍流運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散45
二、熱量交換和質(zhì)量交換的比擬48
第三節(jié)湍流射流中的積分守恒條件50
一、湍流自由射流的特性50
二、伴隨流射流中的積分守恒條件53
三、自由射流的積分守恒條件56
四、“三傳”過程中普遍適用的二元微分
方程組56
第四節(jié)湍流自由射流中的混合與傳質(zhì)57
一、湍流自由射流軸心線上參數(shù)的變化
規(guī)律57
二、大溫差不等溫自由射流的湍流混合與
傳質(zhì)63
三、射流本身因燃燒而不斷升溫情況下的
混合與傳質(zhì)65
四、氣固(液)兩相射流中的混合與
傳質(zhì)68
第五節(jié)旋轉(zhuǎn)射流中的混合與傳質(zhì)70
一、旋轉(zhuǎn)射流的特性70
二、旋流強(qiáng)度及旋轉(zhuǎn)射流的流動(dòng)形式72
三、各種旋流器旋流強(qiáng)度的計(jì)算74
四、旋轉(zhuǎn)射流的一些實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果介紹75
第六節(jié)鈍體射流中的混合與傳質(zhì)80
一、鈍體射流的流動(dòng)結(jié)構(gòu)80
二、鈍體射流的流動(dòng)特性81
第七節(jié)平行與相交射流中的混合與傳質(zhì)83
一、混合與傳質(zhì)的動(dòng)力參數(shù)條件83
二、平行射流84
三、相交射流91
四、橫向射流96
思考題和習(xí)題100
參考文獻(xiàn)102第二篇燃燒科學(xué)技術(shù)基本原理
第四章著火理論104
第一節(jié)著火的基本概念104
一、著火過程104
二、著火方式與機(jī)理104
三、著火條件的數(shù)學(xué)描述106
第二節(jié)熱自燃理論106
一、熱自燃條件106
二、熱自燃溫度109
三、熱自燃界限111
四、熱自燃孕育期114
第三節(jié)鏈鎖自燃理論117
一、鏈鎖自燃與熱自燃117
二、鏈鎖自燃條件118
三、鏈鎖自燃孕育期120
第四節(jié)強(qiáng)迫點(diǎn)燃理論120
一、強(qiáng)迫點(diǎn)燃與熱自燃120
二、強(qiáng)迫點(diǎn)燃方法121
三、熾熱物體點(diǎn)燃理論121
第五節(jié)火焰?zhèn)鞑?26
一、火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象126
二、正�；鹧�?zhèn)鞑?26
三、正�；鹧�?zhèn)鞑ニ俣鹊睦碚撉蠼饧?
分析129
四、正�；鹧�?zhèn)鞑ニ俣鹊闹饕绊?
因素134
第六節(jié)燃燒熱工況138
一、零元系統(tǒng)的燃燒熱工況138
二、一元系統(tǒng)的燃燒熱工況143
思考題和習(xí)題145
參考文獻(xiàn)146
第五章氣體燃料燃燒147
第一節(jié)擴(kuò)散火焰與預(yù)混火焰147
一、燃燒方式與火焰結(jié)構(gòu)147
二、氣體燃料的預(yù)混燃燒148
三、氣體燃料的擴(kuò)散燃燒152
第二節(jié)火焰穩(wěn)定的原理和方法157
一、火焰穩(wěn)定的基本條件158
二、火焰穩(wěn)定機(jī)理160
三、高速氣流中火焰的穩(wěn)定162
四、火焰穩(wěn)定的主要方法165
第三節(jié)湍流燃燒火焰特點(diǎn)168
一、湍流火焰?zhèn)鞑サ陌櫿郾砻嫒紵?
理論169
二、湍流火焰?zhèn)鞑サ娜莘e燃燒理論172
三、湍流擴(kuò)散燃燒173
思考題和習(xí)題175
參考文獻(xiàn)175
第六章液體燃料燃燒177
第一節(jié)液體燃料的特性177
一、油類燃料特性177
二、其他液體燃料180
第二節(jié)液體燃料的霧化181
一、霧化過程及機(jī)理182
二、噴嘴183
三、液體燃料霧化性能186
第三節(jié)液滴的蒸發(fā)188
一、液滴蒸發(fā)時(shí)的斯蒂芬流189
二、相對靜止環(huán)境中液滴的蒸發(fā)189
三、強(qiáng)迫氣流中液滴的蒸發(fā)192
四、液滴群的蒸發(fā)194
第四節(jié)液滴燃燒195
一、靜止液滴的燃燒196
二、強(qiáng)迫氣流中液滴的燃燒199
三、液滴群的燃燒202
四、合理配風(fēng)203
思考題和習(xí)題205
參考文獻(xiàn)206
第七章煤的燃燒207
第一節(jié)煤的燃燒過程、特點(diǎn)及其熱解207
一、煤的燃燒過程207
二、水分的蒸發(fā)過程及對燃燒的影響208
三、煤的熱解與揮發(fā)分的燃燒209
四、煤粒的著火216
五、煤粒燃燒的一些實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果219
六、影響煤粒著火的因素220
七、焦炭的燃燒特性221
第二節(jié)碳燃燒化學(xué)反應(yīng)的過程222
一、碳燃燒化學(xué)反應(yīng)的步驟222
二、碳燃燒過程中的吸附和解吸223
三、碳燃燒過程中的擴(kuò)散226
第三節(jié)碳的動(dòng)力燃燒與擴(kuò)散燃燒229
第四節(jié)碳的燃燒化學(xué)反應(yīng)233
一、碳的晶格結(jié)構(gòu)235
二、碳與氧的反應(yīng)機(jī)理235
三、碳和二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理238
四、碳與水蒸氣的反應(yīng)238
五、表面反應(yīng)的碳球燃燒速率239
六、二次反應(yīng)對碳燃燒過程的影響241
七、具有空間二次反應(yīng)的碳球燃燒
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