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1.内容提要
本书是动力工程类本科生燃烧学的基础教材，教材编写力图系统阐述燃烧科学的完整理论体系，兼顾燃烧技术的内容，以适应理工科的共同教学需要。本书突出燃烧学的可用性和应用性，强调燃烧问题的计算方法。教材撰写采用讲义风格，纲目贯穿全书，要点明确。本书共分10章，第1章概论介绍了燃烧科学的发展和燃烧的基本概念；第2章至第4章内容是构成燃烧学的基础科学，包括燃烧热力学、传质学和化学动力学；第5章至第7章是气相燃烧的概念、理论和方法；第8章和第9章是液体燃料和固体燃料的燃烧理论和方法；第10章为燃烧污染问题的综述。 本书可作为高等学校能源动力类学科本科生教材，也可用作该专业工程硕士及从业人员的参考用书。
2.目录
第1章概论1 1.1燃烧科学技术意义1 1.2燃烧学历史及发展2 1.2.1燃烧科学起源2 1.2.2现代燃烧科学建立2 1.3燃烧基本概念4 1.3.1燃烧的定义4 1.3.2燃烧类型4 1.3.3燃烧的特征6 1.3.4燃烧的基本形式7 1.4燃烧学理论基础7 1.4.1燃烧学的理论问题7 1.4.2燃烧学基础学科构成8 1.5燃料10 1.5.1燃料的定义10 1.5.2燃料的种类10 1.5.3气体燃料11 1.5.4液体燃料12 1.5.5固体燃料13
2.1混合气体系统的热力学16 2.1.1热力系统状态函数16 2.1.2理想气体混合物19 2.1.3气体输运系数20 2.2燃烧反应系统热力学第一定律26 2.2.1闭口系统26 2.2.2开口系统27 2.3化学反应热与燃料热值28 2.3.1热化学方程式与反应热28 2.3.2Hess定律29 2.3.3燃烧反应热和燃料热值29 2.4绝热燃烧温度33 2.4.1定压绝热燃烧温度33 2.4.2定容绝热燃烧温度35 2.5燃烧反应质量平衡计算36 2.5.1化学反应当量比36 2.5.2燃烧反应的空气量和烟气量38
3.1传质学基本概述41 3.1.1传质的定义41 3.1.2传质的形式42 3.1.3燃烧相关传质问题43 3.2分子扩散44 3.2.1分子扩散基本概念44 3.2.2分子扩散基本定律46 3.2.3分子扩散的分子运动论48 3.3对流传质50 3.3.1近壁面处传质过程50 3.3.2对流传质速率公式51 3.3.3对流传质常用准则数52 3.3.4对流传质关联式53 3.4传质微分方程54
第4章化学动力学59 4.1化学宏观反应与基元反应59 4.1.1化学宏观反应59 4.1.2基元反应60 4.2化学反应动力学62 4.2.1浓度的定义62 4.2.2化学反应速率62 4.2.3化学反应速率方程64 4.2.4化学反应分子动力学模型67 4.2.5化学反应速率系数69 4.2.6影响燃烧化学反应速率的因素73 4.3化学反应机理75 4.3.1概述75 4.3.2链式反应76 4.3.3燃烧化学反应机理78
第5章气体燃烧与着火82 5.1气体燃烧基本概念82 5.1.1气相燃烧与气固燃烧概念82 5.1.2气体燃烧火焰及分类83 5.1.3气体燃烧火焰唯象性质84 5.2着火概述86 5.2.1着火基本概念86 5.2.2着火方式88 5.2.3着火原理89 5.2.4着火科学本质及理论方法92 5.3热自燃着火92 5.3.1热自燃着火理论93 5.3.2热自燃着火影响因素96 5.3.3热自燃着火温度98 5.3.4热自燃着火界限101 5.3.5热自燃感应期105 5.4强迫着火106 5.4.1点燃的特征106 5.4.2点燃方法107 5.4.3炽热固体点燃热力理论108 5.4.4点燃最小能量110 5.5气体火焰燃烧稳定110 5.5.1气体火焰燃烧稳定机理111 5.5.2气体火焰稳定方法114 5.6气体燃烧器116 5.6.1气体燃烧器工作原理与特点116 5.6.2有焰气体燃烧器118 5.6.3无焰气体燃烧器120
第6章气体预混火焰燃烧124 6.1概述124 6.1.1预混火焰特征125 6.1.2火焰传播速度128 6.1.3层流预混火焰结构特性130 6.1.4预混燃烧机理本质及理论方法132 6.2层流预混火焰理论134 6.2.1层流预混火焰能量模型134 6.2.2守恒方程134 6.2.3理论模型分析136 6.3层流预混火焰稳定机理142 6.3.1层流预混火焰第一稳定条件142 6.3.2层流预混火焰第二稳定条件144 6.4影响层流预混火焰传播速度的因素147 6.4.1未燃预混气体初始温度T0的影响147 6.4.2混合气体压力p的影响148 6.4.3气体燃料种类的影响150 6.5湍流预混火焰150 6.5.1概述150 6.5.2预混火焰湍流模式与理论模型152
第7章气体扩散火焰燃烧156 7.1概述156 7.1.1气体层流扩散火焰性质156 7.1.2气体湍流扩散燃烧概述161 7.1.3气体扩散燃烧原理162 7.1.4气体扩散燃烧的射流形式165 7.1.5扩散燃烧机理本质及理论方法166 7.2层流扩散火焰理论168 7.2.1层流射流特性168 7.2.2扩散燃烧模型169 7.2.3层流射流边界层积分解170 7.2.4气体组分的组合分数173 7.2.5模型理论解与火焰长度176 7.3气体湍流扩散火焰179 7.3.1气体湍流扩散火焰性质179 7.3.2湍流理论模型181
第8章液体燃料燃烧184 8.1概述184 8.1.1可燃液体燃烧性质184 8.1.2液体燃料燃烧简述187 8.2油滴燃烧理论分析189 8.2.1油滴燃烧理论模型189 8.2.2静止气体中油滴的燃烧191 8.2.3对流气流中油滴燃烧199 8.3油雾燃烧202 8.3.1概述203 8.3.2液体雾化205 8.3.3燃烧两相流理论方法208 8.4液体燃料燃烧技术210 8.4.1雾化器210 8.4.2燃油燃烧器214
第9章固体燃料燃烧217 9.1概述217 9.1.1固体燃烧形式217 9.1.2气固燃烧反应原理221 9.1.3固体燃料燃烧方式222 9.2碳粒燃烧理论223 9.2.1碳燃烧化学动力学模型224 9.2.2碳粒燃烧模型226 9.2.3碳粒着火模型233 9.3煤燃烧235 9.3.1概述235 9.3.2煤热分解238 9.3.3焦炭燃烧240 9.3.4煤燃烧技术243 9.4煤层床燃烧244 9.4.1层床燃烧机理244 9.4.2层床类型及工作原理245 9.4.3交叉式移动层床燃烧246 9.4.4燃煤层床工业炉247 9.5煤流化床燃烧250 9.5.1概述250 9.5.2流化床燃烧过程252 9.5.3流化床燃烧特性253 9.5.4流化床锅炉253 9.6煤粉燃烧256 9.6.1概述256 9.6.2煤粉旋流射流燃烧258 9.6.3煤粉直流射流燃烧261
第10章燃烧污染与防治265 10.1概述265 10.2燃烧硫氧化物生成与防治267 10.3燃烧氮氧化物的生成与防治278 10.4燃烧颗粒物的生成与防治288 10.5燃煤过程中重金属迁移及其污染防治293
主要参考文献301
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