第1章导论

1.1学习燃烧学的动机

1.2燃烧的定义

1.3燃烧方式与火焰种类

1.4学习方法

1.5参考文献

第2章燃烧与热化学

2.1概述

2.2热力学性质关系式回顾

2.2.1广延量和强度量

2.2.2状态方程

2.2.3状态的热方程

2.2.4理想气体混合物

2.2.5蒸发潜热

2.3热力学第一定律

2.3.1第一定律——定质量

2.3.2第一定律——控制体

2.4反应物和生成物的混合物

2.4.1化学计量学

2.4.2绝对（或标准）焓和生成焓

2.4.3燃烧焓和热值

2.5绝热燃烧温度

2.6化学平衡

2.6.1第二定律的讨论

2.6.2吉布斯函数

2.6.3复杂系统

2.7燃烧的平衡产物

2.7.1全平衡

2.7.2水煤气反应的平衡

2.7.3压力影响

2.8应用

2.8.1回热式热交换器和蓄热式热交换器

2.8.2烟气（尾气）再循环

2.9小结

2.10符号表

2.11参考文献

2.12复习题

2.13习题

2.14附录2A一些燃料的化学性质

第3章传质引论

3.1概述

3.2传质入门

3.2.1传质速率定律

3.2.2组分守恒

3.3传质的应用实例

3.3.1斯蒂芬问题

3.3.2液气界面的边界条件

3.3.3液滴蒸发

3.4小结

3.5符号表

3.6参考文献

3.7复习题

3.8习题

第4章化学动力学

4.1概述

4.2总包反应与基元反应

4.3基元反应速率

4.3.1双分子反应和碰撞理论

4.3.2其他基元反应

4.4多步反应机理的反应速率

4.4.1净生成率

4.4.2净生成率的简洁表达式

4.4.3反应速率常数与平衡常数之间的关系

4.4.4稳态近似

4.4.5单分子反应机理

4.4.6链式反应和链式分支反应

4.4.7化学时间尺度

4.4.8部分平衡

4.5小结

4.6符号表

4.7参考文献

4.8思考题与习题

第5章一些重要的化学机理

5.1概述

5.2H2O2系统

5.3一氧化碳的氧化

5.4高链烷烃的氧化

5.4.1概况

5.4.2总包和准总包机理

5.5甲烷燃烧

5.5.1复杂机理

5.5.2高温反应途径分析

5.5.3低温反应途径分析

5.6氮氧化物的形成

5.7小结

5.8参考文献

5.9思考题与习题

第6章反应系统化学与热力学分析的耦合

6.1概述

6.2定压定质量反应器

6.2.1守恒定律的应用

6.2.2反应器模型小结

6.3定容定质量反应器

6.3.1守恒方程的应用

6.3.2反应器模型小结

6.4全混流反应器

6.4.1守恒定律的应用

6.4.2反应器模型小结

6.5柱塞流反应器

6.5.1假设

6.5.2守恒方程的应用

6.6在燃烧系统建模中的应用

6.7小结

6.8符号表

6.9参考文献

6.10习题

6.11附录6A关于质量分数、摩尔分数、浓度和混合物摩尔质量的换算关系式

第7章反应流的简化守恒方程

7.1概述

7.2总质量守恒（连续性方程）

7.3组分质量守恒（组分连续性方程）

7.4多组分扩散

7.4.1通用方程

7.4.2多元扩散系数的计算

7.4.3简化方法

7.5动量守恒

7.5.1一维形式

7.5.2二维形式

7.6能量守恒

7.6.1一维通用形式

7.6.2ShvabZeldovich形式

7.6.3用于火焰计算的形式

7.7守恒标量的概念

7.7.1混合物分数的定义

7.7.2混合物分数的守恒

7.7.3守恒标量能量方程

7.8小结

7.9符号表

7.10参考文献

7.11复习题

7.12习题

第8章层流预混火焰

8.1概述

8.2物理描述

8.2.1定义

8.2.2重要特征

8.2.3典型的实验室火焰

8.3简化分析

8.3.1假设

8.3.2守恒定律

8.3.3求解

8.4详细分析

8.4.1控制方程

8.4.2边界条件

8.4.3甲烷空气火焰的结构

8.5影响火焰速度和火焰厚度的因素

8.5.1温度

8.5.2压力

8.5.3当量比

8.5.4燃料类型

8.6选定燃料的火焰速度计算式

8.7熄火、可燃性、点火

8.7.1冷壁熄火

8.7.2可燃极限

8.7.3点火

8.8火焰稳定

8.9小结

8.10符号表

8.11参考文献

8.12复习题

8.13习题

第9章层流扩散火焰

9.1概述

9.2无反应的恒定密度层流射流

9.2.1物理描述

9.2.2假设

9.2.3守恒定律

9.2.4边界条件

9.2.5求解

9.3射流火焰的物理描述

9.4简化理论描述

9.4.1基本假设

9.4.2基本守恒方程

9.4.3附加关系式

9.4.4守恒标量的推导

9.4.5各种不同的解法

9.5圆口和槽形口燃烧器的火焰长度

9.5.1罗帕关联式

9.5.2流量和几何形状的影响

9.5.3影响化学当量的因素

9.6碳烟的形成和分解

9.7对冲火焰

9.7.1数学描述

9.7.2甲烷空气火焰结构

9.8小结

9.9符号表

9.10参考文献

9.11复习题

9.12习题

第10章液滴的蒸发与燃烧

10.1概述

10.2一些应用

10.2.1柴油发动机

10.2.2燃气轮机

10.2.3液体火箭发动机

10.3液滴蒸发的简单模型

10.3.1基本假设

10.3.2气相分析

10.3.3液滴寿命

10.4液滴燃烧的简化模型

10.4.1假设

10.4.2问题的表述

10.4.3质量守恒

10.4.4组分守恒

10.4.5能量守恒

10.4.6总结和求解

10.4.7燃烧速率常数和液滴寿命

10.4.8扩展到对流条件

10.5其他因素

10.6一维蒸发控制燃烧

10.6.1物理模型

10.6.2基本假设

10.6.3数学表述

10.6.4分析

10.6.5模型小结

10.7小结

10.8符号表

10.9参考文献

10.10习题

10.11大作业

10.12附录10A哈里·R.里卡多爵士关于柴油机燃烧的描述

第11章湍流概论

11.1概述

11.2湍流的定义

11.3湍流的几何尺度

11.3.14个几何尺度

11.3.2湍流雷诺数

11.4湍流流动分析

11.4.1雷诺平均和湍流应力

11.4.2封闭问题

11.5轴对称湍流射流

11.6最简化模型的扩展

11.7小结

11.8符号表

11.9参考文献

11.10思考题与习题

第12章湍流预混火焰

12.1概述

12.2一些应用

12.2.1火花点火发动机

12.2.2燃气轮机

12.2.3工业气体燃烧器

12.3湍流火焰速度定义

12.4湍流预混火焰结构

12.4.1实验观察

12.4.2三种火焰模式

12.5褶皱层流火焰模式

12.6分布反应模式

12.7旋涡内小火焰模式

12.8火焰稳定

12.8.1旁路喷口

12.8.2燃烧器耐火碹口

12.8.3钝体

12.8.4旋流和射流诱导回流流动

12.9小结

12.10符号表

12.11参考文献

12.12习题

第13章湍流非预混火焰

13.1概述

13.2射流火焰

13.2.1总论

13.2.2简化分析

13.2.3火焰长度

13.2.4火焰辐射

13.2.5推举和吹熄

13.3其他结构下的非预混火焰

13.4小结

13.5符号表

13.6参考文献

13.7复习题

13.8习题

第14章固体的燃烧

14.1概述

14.2燃煤锅炉

14.3非均相反应

14.4碳的燃烧

14.4.1概述

14.4.2单膜模型

14.4.3双膜模型

14.4.4碳颗粒燃烧时间

14.5煤的燃烧

14.6其他固体

14.7小结

14.8符号表

14.9参考文献

14.10思考题和习题

第15章污染物排放

15.1概述

15.2污染物的危害

15.3排放的定量描述

15.3.1排放因子

15.3.2折算浓度

15.3.3各种特定的排放测量

15.4预混燃烧过程的排放

15.4.1氮氧化物

15.4.2一氧化碳

15.4.3未燃烃

15.4.4催化后处理技术

15.4.5颗粒物

15.5非预混燃烧的排放

15.5.1氮氧化物

15.5.2未燃烃和一氧化碳

15.5.3颗粒物

15.5.4硫氧化物

15.6小结

15.7符号表

15.8参考文献

15.9思考题和习题

第16章爆震燃烧

16.1概述

16.2物理描述

16.2.1定义

16.2.2主要特征

16.3一维分析

16.3.1假设

16.3.2守恒定律

16.3.3综合关系式

16.4爆震速度

16.5爆震波的结构

16.6小结

16.7符号表

16.8参考文献

16.9习题

附录ACHON气体系统中的重要热力学性质表

附录B燃料特性

附录C空气、氮气、氧气的相关性质

附录D二元扩散系数及估计方法

附录E求解非线性方程的广义牛顿迭代法

附录F碳氢化合物空气燃烧平衡产物的计算程序

索引