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 燃烧焓和熟值
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
5.2 H?-O?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
7.6.2 Shvab-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
11.3.1 4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A C-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