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第1章 燃烧化学热力学与化学动力学基础1

1.1 生成焓、反应焓及燃烧焓1

1.1.1 生成焓1

1.1.2 反应焓3

1.1.3 燃烧焓4

1.2 热化学定律5

1.2.1 Lavoisier-Laplace定律5

1.2.2 Hess定律5

1.3 化学平衡与平衡常数7

1.3.1 化学平衡条件7

1.3.2 化学平衡常数10

1.3.3 平衡常数与反应自由焓的关系11

1.4 燃烧过程的热力计算11

1.4.1 理论空气量12

1.4.2 过量空气系数和当量比12

1.4.3 绝热火焰温度13

1.5 化学反应速率17

1.5.1 浓度及其表示法17

1.5.2 化学反应速率定义18

1.5.3 化学反应速率方程式18

1.5.4 反应级数及反应分子数19

1.6 影响反应速率的因素19

1.6.1 压力、浓度对反应速率的影响19

1.6.2 温度对化学反应速率的影响20

1.6.3 活化能对化学反应速率的影响21

1.7 链式反应22

1.7.1 不分枝链式反应23

1.7.2 分枝链式反应24

习题27

第2章 燃烧物理学基本方程28

2.1 分子输运基本定律28

2.1.1 牛顿黏性定律28

2.1.2 傅里叶导热定律28

2.1.3 菲克扩散定律29

2.1.4 输运系数之间的关系30

2.2 基本守恒方程30

2.2.1 质量守恒方程30

2.2.2 动量守恒方程32

2.2.3 扩散方程33

2.2.4 能量守恒方程34

2.2.5 二维边界层守恒方程36

2.3 泽尔多维奇变换与广义雷诺比拟37

2.3.1 泽尔多维奇变换37

2.3.2 广义雷诺比拟38

2.4 斯特藩流与相分界面内移38

2.4.1 斯特藩流39

2.4.2 相分界面的内移41

习题42

第3章 预混火焰43

3.1 预混气中的一维燃烧波43

3.1.1 Rayleigh关系式44

3.1.2 Rankine-Hugoniot关系式45

3.2 层流预混火焰47

3.2.1 火焰传播的基本概念47

3.2.2 层流火焰传播速度48

3.2.3 影响层流火焰传播速度及火焰厚度的因素51

3.3 湍流预混火焰53

3.3.1 湍流火焰的物理描述54

3.3.2 湍流预混火焰速度54

3.3.3 湍流火焰传播速度的影响因素56

3.4 预混火焰的稳定58

3.4.1 一维层流火焰的稳定58

3.4.2 本生灯火焰的稳定59

3.4.3 高速混气流中火焰稳定62

习题67

第4章 扩散火焰68

4.1 自由射流扩散火焰68

4.1.1 自由射流特性68

4.1.2 层流射流扩散火焰70

4.1.3 湍流射流扩散火焰72

4.2 纵向受限射流火焰76

4.2.1 纵向受限射流的流动特性76

4.2.2 布克-舒曼的无回流区理论解77

4.3 旋转射流扩散火焰79

4.3.1 弱旋转射流扩散火焰80

4.3.2 强旋转射流扩散火焰81

习题82

第5章 着火与熄火过程83

5.1 着火的热自燃理论83

5.1.1 着火条件83

5.1.2 谢苗诺夫的非稳态分析法84

5.1.3 谢苗诺夫方程和着火界限87

5.1.4 着火感应期89

5.2 开口系统中气流的热自燃分析90

5.3 熄火理论92

5.3.1 朗格威尔均匀搅拌反应器熄火分析92

5.3.2 着火与熄火的S曲线93

5.4 点火理论95

5.4.1 点火方法95

5.4.2 电火花点火理论97

习题98

第6章 液体燃料燃烧99

6.1 燃油雾化99

6.1.1 燃油雾化机理99

6.1.2 燃油雾化特征参数102

6.1.3 喷嘴及其工作原理104

6.2 油珠的蒸发与燃烧110

6.2.1 蒸发或燃烧时的油珠温度110

6.2.2 油珠蒸发或燃烧时的斯特藩流110

6.2.3 高温环境中相对静止油珠的蒸发速率111

6.2.4 相对静止油珠的燃烧113

6.2.5 强迫对流条件下油珠的蒸发或燃烧速率114

6.2.6 d2定律及油珠寿命115

6.3 油雾燃烧116

6.3.1 油雾燃烧模型116

6.3.2 滴群扩散燃烧117

习题118

第7章 煤的燃烧基础119

7.1 煤的组成与特性119

7.1.1 煤的种类119

7.1.2 煤的化学组成与性质120

7.1.3 煤的化学分析120

7.2 煤的燃烧过程121

7.3 固体碳粒的燃烧122

7.3.1 碳粒的燃烧122

7.3.2 碳粒燃烧的化学反应125

7.3.3 多孔性对碳粒燃烧的影响128

7.3.4 影响碳粒燃烧的因素129

习题133

第8章 燃烧污染物排放与控制134

8.1 燃烧产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 折算浓度136

8.2.3 各种特定的排放测量136

8.3 燃烧污染物生成137

8.3.1 氮氧化合物的生成137

8.3.2 CO的生成139

8.3.3 未燃碳氢化合物140

8.3.4 烟尘的生成141

8.4 燃烧污染物控制142

8.4.1 氮氧化合物控制142

8.4.2 CO与HC的控制144

8.4.3 排气冒烟控制144

习题145

参考文献146