目录
第1章导论
1.1学习燃烧学的动机
1.2燃烧的定义
1.3燃烧方式和火焰种类
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热力参数关系式回顾
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
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简化机理
4.6催化与异相反应
4.6.1表面反应
4.6.2复杂机理
4.7小结
4.8符号表
4.9参考文献
4.10思考题与习题
第5章一些重要的化学机理
5.1概述
5.2H2O2系统
5.3一氧化碳的氧化
5.4碳氢化合物的氧化
5.4.1链烷烃概况
5.4.2总包和准总包机理
5.4.3实际燃料及其替代物
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甲烷燃烧和氮氧化物形成的一个简化机理
5.8小结
5.9参考文献
5.10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守恒定律的应用
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守恒定律的应用
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
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
7.6.2ShvabZeldovich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影响火焰传播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选定燃料的火焰传播速度计算式
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章液滴的蒸发和燃烧
10.1概述
10.2一些应用
10.2.1内燃发动机
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
10.10.1大作业
10.11附录10A
10.11.1哈利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电火花点火发动机
12.2.2燃气轮机
12.2.3工业气体燃烧器
12.3湍流火焰传播速度定义
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旁路喷嘴
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排放的量化描述
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
15.5.5温室气体
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
第17章燃料
17.1概述
17.2命名方法和分子结构
17.2.1碳氢化合物
17.2.2醇类
17.2.3其他有机化合物
17.3燃料的重要特性
17.3.1点火特性
17.3.2挥发性
17.3.3能量密度
17.4传统燃料
17.4.1汽油
17.4.2柴油燃料
17.4.3加热用油
17.4.4航空燃料
17.4.5天然气
17.4.6煤
17.5替代燃料
17.5.1生物燃料
17.5.2费托合成液体燃料
17.5.3氢
17.6小结
17.7符号表
17.8参考文献
17.9习题
附录ACHON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
