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丛书序

版前言

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第0章 绪论 1

0.1 燃烧的本质与发展史 1

0.2 燃烧主要应用领域 2

0.3 本书的内容要点. 4

第1章 燃烧化学热力学与化学动力学基础 5

1.1 生成焓、反应焓及燃烧焓. 5

1.1.1 生成焓 5

1.1.2 反应焓 7

1.1.3 燃烧焓 8

1.2 热化学定律 9

1.2.1 Lavoisier-Laplace 定律 9

1.2.2 Hess 定律 9

1.3 化学平衡与平衡常数 11

1.3.1 化学平衡条件 11

1.3.2 化学平衡常数 14

1.3.3 平衡常数与反应自由焓的关系 15

1.4 燃烧过程的热力计算 16

1.4.1 理论空气量 16

1.4.2 过量空气系数和当量比. .16

1.4.3 绝热火焰温度 17

1.5 化学反应速率 21

1.5.1 浓度及其表示法 22

1.5.2 化学反应速率定义 23

1.5.3 化学反应速率方程式. .23

1.5.4 反应级数及反应分子数. .23

1.6 影响反应速率的因素 24

1.6.1 压力、浓度对反应速率的影响 24

1.6.2 温度对化学反应速率的影响 25

1.6.3 活化能对化学反应速率的影响 26

1.7 链式反应 27

1.7.1 不分支链式反应 28

1.7.2 分支链式反应 29

1.7.3 H2-O2 反应机理与爆炸极限 31

34

第2章 燃烧物理学基本方程 36

2.1 分子输运基本定律 36

2.1.1 牛顿黏定律 36

2.1.2 傅里叶导热定律 36

2.1.3 菲克扩散定律 37

2.1.4 输运系数之间的关系. .38

2.2 基本守恒方程 38

2.2.1 质量守恒方程 38

2.2.2 动量守恒方程 40

2.2.3 扩散方程 42

2.2.4 能量守恒方程 43

2.3 守恒标量的概念. 46

2.3.1 混合物分数 46

2.3.2 混合焓 47

2.4 斯特藩流的概念. 47

2.4.1 气–液相分界面的斯特藩流. 48

2.4.2 气–固相分界面的斯特藩流. 49

50

第3章 预混火焰 51

3.1 预混气中的一维燃烧波 51

3.1.1 Rayleigh 关系式 52

3.1.2 Rankine-Hugoniot 关系式. 53

3.2 层流预混火焰 55

3.2.1 火焰传播的基本概念. .55

3.2.2 层流火焰传播速度 56

3.2.3 影响层流火焰传播速度及火焰厚度的因素 59

3.3 湍流预混火焰 62

3.3.1 湍流的基本概念 62

3.3.2 湍流预混火焰结构 63

3.3.3 湍流预混火焰速度 64

3.4 预混火焰的稳定. 66

3.4.1 火焰的稳定. .67

3.4.2 本生灯火焰的稳定 67

3.4.3 高速混气流中火焰稳定. .71

76

第4章 扩散火焰 77

4.1 自由射流扩散火焰 77

4.1.1 自由射流特 77

4.1.2 层流射流扩散火焰 79

4.1.3 湍流射流扩散火焰 81

4.2 纵向受限射流火焰 86

4.2.1 纵向受限射流的流动特. .86

4.2.2 布克–舒曼的无回流区理论解 .86

4.3 旋转射流扩散火焰 89

4.3.1 弱旋转射流扩散火焰. .90

4.3.2 强旋转射流扩散火焰. .91

92

第5章 着火与熄火过程 93

5.1 着火的热自燃理论 93

5.1.1 着火条件 93

5.1.2 谢苗诺夫的非稳态分析法. .94

5.1.3 谢苗诺夫方程和着火界限. .98

5.1.4 着火感应期 100

5.2 着火、熄火过程与 S 曲线 101

5.2.1 朗格威尔均匀搅拌反应器着火、熄火分析 101

5.2.2 着火与熄火的 S 曲线 103

5.3 点火理论 105

5.3.1 炽热平板点火 105

5.3.2 电火花点火 106

108

第6章 液体燃料燃烧. .109

6.1 燃油雾化 109

6.1.1 燃油雾化机理 109

6.1.2 燃油雾化特征参数 112

6.1.3 喷嘴及其工作原理 114

6.2 油珠的蒸发与燃烧 1

6.2.1 蒸发或燃烧时的油珠温度 1

6.2.2 油珠蒸发或燃烧时的斯特藩流. 1

6.2.3 高温环境中相对静止油珠的蒸发速率 121

6.2.4 相对静止油珠的燃烧 123

6.2.5 强迫对流条件下油珠的蒸发或燃烧速率 125

6.2.6 d2 定律及油珠寿命 126

6.3 油雾燃烧 127

6.3.1 油雾燃烧模型 127

6.3.2 滴群扩散燃烧 127

129

第7章 煤的燃烧基础. .130

7.1 煤的组成与特 130

7.1.1 煤的种类 130

7.1.2 煤的化学组成与质 131

7.1.3 煤的化学分析 131

7.2 煤的燃烧过程. 132

7.3 固体碳粒的燃烧 133

7.3.1 碳粒的燃烧过程 133

7.3.2 碳粒燃烧的化学反应 136

7.3.3 影响碳粒燃烧的因素 139

144

第8章 燃烧污染物排放与控制 145

8.1 燃烧产生的污染物及其危害 145

8.2 污染物排放的定量描述. 146

8.2.1 排放因子 146

8.2.2 干湿成分与折算浓度 146

8.2.3 各种特定的排放测量 147

8.3 燃烧污染物生成 148

8.3.1 氮氧化合物的生成 148

8.3.2 CO 的生成 151

8.3.3 未燃碳氢化合物 152

8.3.4 烟尘的生成 153

8.4 燃烧污染物控制 154

8.4.1 氮氧化合物控制 154

8.4.2 CO 与 HC 的控制 155

8.4.3 排气冒烟控制 156

157

第9章 现代燃烧技术的应用 158

9.1 航空发动机燃烧技术 159

9.1.1 主燃烧室燃烧技术 159

9.1.2 加力燃烧室燃烧技术 167

9.2 火箭发动机燃烧技术 169

9.2.1 液体火箭发动机燃烧技术 169

9.2.2 固体火箭发动机燃烧技术 170

9.3 冲压发动机燃烧技术 172

9.3.1 冲压发动机的特点 172

9.3.2 超声速燃烧 173

9.4 爆震发动机燃烧技术 174

9.4.1 爆震发动机工作原理 175

9.4.2 爆震热力循环 177

180

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