目錄
第1章 燃燒化學(xué)熱力學(xué)與化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 1
1.1 生成焓、反應(yīng)焓及燃燒焓 1
1.1.1 生成焓 1
1.1.2 反應(yīng)焓 3
1.1.3 燃燒焓 4
1.2 熱化學(xué)定律 5
1.2.1 Lavoisier-Laplace定律 5
1.2.2 Hess 定律 5
1.3 化學(xué)平衡與平衡常數(shù) 7
1.3.1 化學(xué)平衡條件 7
1.3.2 化學(xué)平衡常數(shù) 10
1.3.3 平衡常數(shù)與反應(yīng)自由焓的關(guān)系 11
1.4 燃燒過(guò)程的熱力計(jì)算 11
1.4.1 理論空氣量 12
1.4.2 過(guò)量空氣系數(shù)和當(dāng)量比 12
1.4.3 絕熱火焰溫度 13
1.5 化學(xué)反應(yīng)速率 17
1.5.1 濃度及其表示法 17
1.5.2 化學(xué)反應(yīng)速率定義 18
1.5.3 化學(xué)反應(yīng)速率方程式 18
1.5.4 反應(yīng)級(jí)數(shù)及反應(yīng)分子數(shù) 19
1.6 影響反應(yīng)速率的因素 19
1.6.1 壓力、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 19
1.6.2 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 20
1.6.3 活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 21
1.7 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 22
1.7.1 不分枝鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 23
1.7.2 分枝鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 24
習(xí)題 27
第2章 燃燒物理學(xué)基本方程 28
2.1 分子輸運(yùn)基本定律 28
2.1.1 牛頓黏性定律 28
2.1.2 傅里葉導(dǎo)熱定律 28
2.1.3 菲克擴(kuò)散定律 29
2.1.4 輸運(yùn)系數(shù)之間的關(guān)系 30
2.2 基本守恒方程 30
2.2.1 質(zhì)量守恒方程 30
2.2.2 動(dòng)量守恒方程 32
2.2.3 擴(kuò)散方程 33
2.2.4 能量守恒方程 34
2.2.5 二維邊界層守恒方程 36
2.3 澤爾多維奇變換與廣義雷諾比擬 37
2.3.1 澤爾多維奇變換 37
2.3.2 廣義雷諾比擬 38
2.4 斯特藩流與相分界面內(nèi)移 38
2.4.1 斯特藩流 39
2.4.2 相分界面的內(nèi)移 41
習(xí)題 42
第3章 預(yù)混火焰 43
3.1 預(yù)混氣中的一維燃燒波 43
3.1.1 Rayleigh關(guān)系式 44
3.1.2 Rankine-Hugoniot關(guān)系式 45
3.2 層流預(yù)混火焰 47
3.2.1 火焰?zhèn)鞑サ幕�本概�?47
3.2.2 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?48
3.2.3 影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣燃盎鹧婧穸鹊囊蛩?51
3.3 湍流預(yù)混火焰 53
3.3.1 湍流火焰的物理描述 54
3.3.2 湍流預(yù)混火焰速度 54
3.3.3 湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懸蛩?56
3.4 預(yù)混火焰的穩(wěn)定 58
3.4.1 一維層流火焰的穩(wěn)定 58
3.4.2 本生燈火焰的穩(wěn)定 59
3.4.3 高速混氣流中火焰穩(wěn)定 62
習(xí)題 67
第4章 擴(kuò)散火焰 68
4.1 自由射流擴(kuò)散火焰 68
4.1.1 自由射流特性 68
4.1.2 層流射流擴(kuò)散火焰 70
4.1.3 湍流射流擴(kuò)散火焰 72
4.2 縱向受限射流火焰 76
4.2.1 縱向受限射流的流動(dòng)特性 76
4.2.2 布克{(lán)舒曼的無(wú)回流區(qū)理論解 77
4.3 旋轉(zhuǎn)射流擴(kuò)散火焰 79
4.3.1 弱旋轉(zhuǎn)射流擴(kuò)散火焰 80
4.3.2 強(qiáng)旋轉(zhuǎn)射流擴(kuò)散火焰 81
習(xí)題 82
第5章 著火與熄火過(guò)程 83
5.1 著火的熱自燃理論 83
5.1.1 著火條件 83
5.1.2 謝苗諾夫的非穩(wěn)態(tài)分析法 84
5.1.3 謝苗諾夫方程和著火界限 87
5.1.4 著火感應(yīng)期 89
5.2 開口系統(tǒng)中氣流的熱自燃分析 90
5.3 熄火理論 92
5.3.1 朗格威爾均勻攪拌反應(yīng)器熄火分析 92
5.3.2 著火與熄火的 S 曲線 93
5.4 點(diǎn)火理論 95
5.4.1 點(diǎn)火方法 95
5.4.2 電火花點(diǎn)火理論 97
習(xí)題 98
第6章 液體燃料燃燒 99
6.1 燃油霧化 99
6.1.1 燃油霧化機(jī)理 99
6.1.2 燃油霧化特征參數(shù) 102
6.1.3 噴嘴及其工作原理 104
6.2 油珠的蒸發(fā)與燃燒 110
6.2.1 蒸發(fā)或燃燒時(shí)的油珠溫度 110
6.2.2 油珠蒸發(fā)或燃燒時(shí)的斯特藩流 110
6.2.3 高溫環(huán)境中相對(duì)靜止油珠的蒸發(fā)速率 111
6.2.4 相對(duì)靜止油珠的燃燒 113
6.2.5 強(qiáng)迫對(duì)流條件下油珠的蒸發(fā)或燃燒速率 114
6.2.6 d2 定律及油珠壽命 115
6.3 油霧燃燒 116
6.3.1 油霧燃燒模型 116
6.3.2 滴群擴(kuò)散燃燒 117
習(xí)題 118
第7章 煤的燃燒基礎(chǔ) 119
7.1 煤的組成與特性 119
7.1.1 煤的種類 119
7.1.2 煤的化學(xué)組成與性質(zhì) 120
7.1.3 煤的化學(xué)分析 120
7.2 煤的燃燒過(guò)程 121
7.3 固體碳粒的燃燒 122
7.3.1 碳粒的燃燒 122
7.3.2 碳粒燃燒的化學(xué)反應(yīng) 125
7.3.3 多孔性對(duì)碳粒燃燒的影響 128
7.3.4 影響碳粒燃燒的因素 129
習(xí)題 133
第8章 燃燒污染物排放與控制 134
8.1 燃燒產(chǎn)生的污染物及其危害 134
8.2 污染物排放的定量描述 135
8.2.1 排放因子 135
8.2.2 折算濃度 136
8.2.3 各種特定的排放測(cè)量 136
8.3 燃燒污染物生成 137
8.3.1 氮氧化合物的生成 137
8.3.2 CO的生成 139
8.3.3 未燃碳?xì)浠�合�?140
8.3.4 煙塵的生成 141
8.4 燃燒污染物控制 142
8.4.1 氮氧化合物控制 142
8.4.2 CO與 HC的控制 144
8.4.3 排氣冒煙控制 144
習(xí)題 145
參考文獻(xiàn) 146