燃燒學(xué)

前言

　　國防科技工業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國防現(xiàn)代化的重要工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要推動力量。半個多世紀(jì)以來，在黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和親切關(guān)懷下，國防科技工業(yè)廣大干部職工在知識的傳承、科技的攀登與時代的洗禮中，取得了舉世矚目的輝煌成就。研制、生產(chǎn)了大量武器裝備，滿足了我軍由單一陸軍，發(fā)展成為包括空軍、海軍、第二炮兵和其他技術(shù)兵種在內(nèi)的合成軍隊的需要，特別是在尖端技術(shù)方面，成功地掌握了原子彈、氫彈、洲際導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和核潛艇技術(shù)，使我軍擁有了一批克敵制勝的高技術(shù)武器裝備，使我國成為世界上少數(shù)幾個獨立掌握核技術(shù)和外層空間技術(shù)的國家之一。國防科技工業(yè)沿著獨立自主、自力更生的發(fā)展道路，建立了專業(yè)門類基本齊全，科研、試驗、生產(chǎn)手段基本配套的國防科技工業(yè)體系，奠定了進(jìn)行國防現(xiàn)代化建設(shè)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)；掌握了大量新技術(shù)、新工藝，研制了許多新設(shè)備、新材料，以“兩彈一星”、“神舟’號載入航天為代表的國防尖端技術(shù)，大大提高了國家的科技水平和競爭力，使中國在世界高科技領(lǐng)域占有了一席之地。黨的十一屆三中全會以來，伴隨著改革開放的偉大實踐，國防科技工業(yè)適時地實行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大量軍工技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)作出了重要貢獻(xiàn)。　　國防科技工業(yè)是知識密集型產(chǎn)業(yè)，國防科技工業(yè)發(fā)展中的一切問題歸根到底都是人才問題。50多年來，國防科技工業(yè)培養(yǎng)和造就了一支以“兩彈一星”元勛為代表的優(yōu)秀的科技人才隊伍，他們具有強烈的愛國主義思想和艱苦奮斗、無私奉獻(xiàn)的精神，勇挑重?fù)?dān)，敢于攻關(guān)，為攀登國防科技高峰進(jìn)行了創(chuàng)造性勞動，成為推動我國科技進(jìn)步的重要力量。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容包括燃燒學(xué)基礎(chǔ)部分和應(yīng)用部分。基礎(chǔ)部分涵蓋了燃燒熱化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、燃燒與火焰的基本現(xiàn)象的規(guī)律。應(yīng)用部分簡要地介紹了航空發(fā)動機、火箭發(fā)動機、內(nèi)燃機、鍋爐中的燃燒、超聲速燃燒、爆震燃燒、脈動燃燒以及燃燒和先進(jìn)診斷技術(shù)。為了使讀者掌握書中內(nèi)容，本書配有典型例題及習(xí)題。    本書可作為動力機械與工程熱物理、航空宇航推進(jìn)理論與工程等專業(yè)高年級本科生和研究生的教材，也可以作為從事與燃燒學(xué)有關(guān)的工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

緒論第1章 燃燒熱力學(xué)第2章 一維燃燒波第3章 化學(xué)動力學(xué)第4章 燃燒中的輸運現(xiàn)象第5章 多組分反應(yīng)流體守恒方程第6章 層流預(yù)混火焰?zhèn)鞑サ?章 點火、可燃性和熄火第8章 湍流預(yù)混火焰第9章 非預(yù)混火焰第10章 液體燃燒的蒸發(fā)與燃燒第11章 固體燃料和燃燒第12章 燃燃產(chǎn)生的污染與防治第13章 航空發(fā)動機中的燃燒第14章 火箭發(fā)動機中的燃燒第15章 超聲速燃燒第16章 脈沖爆震燃燒第17章 脈動燃燒第18章 內(nèi)燃機中的燃燒第19章 鍋爐中的燃燒第20章 燃燒診斷技術(shù)第21章 燃燒過程數(shù)值模擬參考文獻(xiàn)附錄A C-H-O-N系統(tǒng)熱力學(xué)性質(zhì)附錄B 燃料性質(zhì)附錄C 空氣氮氣和氧氣的常用性質(zhì)附錄D 雙分子擴散系統(tǒng)數(shù)及其估算方法附錄E 一些物質(zhì)的物性參數(shù)附錄F 多組分輸運特性附錄G 多組分反應(yīng)流體守恒方程推導(dǎo)附錄H 某些碳?xì)淙剂峡偟幕瘜W(xué)反應(yīng)和準(zhǔn)總的化學(xué)反應(yīng)機理附錄I 碳?xì)淙剂吓c空氣燃燒產(chǎn)物平衡成分計算機程序說明

章節(jié)摘錄

　　緒論　　0.1　燃燒現(xiàn)象　　一般將強烈放熱和發(fā)光的快速化學(xué)反應(yīng)過程稱為燃燒。這里的化學(xué)反應(yīng)通常是指燃料的氧化反應(yīng)或類氧化反應(yīng)，如氟化、氮化、氯化反應(yīng)等。燃燒常伴隨火焰。燃燒有許多形式，如果按化學(xué)反應(yīng)傳播的特性和方式，可以分為強烈熱分解、緩燃和爆震等形式?！　娏覠岱纸獾奶攸c是化學(xué)反應(yīng)在整個物質(zhì)內(nèi)部展開，反應(yīng)速度與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度升高，反應(yīng)速度加快。當(dāng)環(huán)境溫度很高時，就會立刻爆炸?！　【徣己捅鹋c強烈熱分解不同，化學(xué)反應(yīng)不是在整個物質(zhì)內(nèi)部展開，而是從某個局部開始，并以燃燒波的形式，按一定速度一層一層地自行傳播?；瘜W(xué)反應(yīng)波陣面很薄，化學(xué)反應(yīng)就是在很薄的波陣面內(nèi)進(jìn)行并完成的?！　【徣迹嗉赐ǔＫf的燃燒，其產(chǎn)生的能量通過熱傳導(dǎo)、熱擴散及熱輻射作用傳人未燃混合物，逐層加熱、逐層燃燒，從而實現(xiàn)緩燃波的傳播。緩燃波通常稱為火焰面，它的傳播速度較低，一般為每秒幾米到十幾米。目前大部分燃燒系統(tǒng)均采用緩燃波?！　”鸩ǖ膫鞑ナ峭ㄟ^沖擊波對可爆震混合物一層層強烈沖擊產(chǎn)生的壓縮作用使其發(fā)生高速化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的。爆震波的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于緩燃波的傳播速度，它是一種超聲速燃燒波。由于爆震威力大，有巨大的破壞作用，所以在內(nèi)燃機和工業(yè)生產(chǎn)中，力求防止爆震波的產(chǎn)生。由于爆震速度快、能增壓，所以它有可能用于能源、動力、化工、加工工業(yè)等領(lǐng)域。爆震波只是爆炸的一種形式。有些爆炸不一定需要有燃燒波穿過可燃介質(zhì)，如強烈熱分解?！　≡谧匀唤绾凸こ讨校紵F(xiàn)象的表現(xiàn)形式是十分豐富多樣的?！　∪紵词欠裼谢鹧娑譃橛谢鹧婧蜔o火焰兩種燃燒方式。以火花點火發(fā)動機為例，燃燒從火花點火開始，薄的反應(yīng)區(qū)通常稱為火焰在未燃燃料空氣混合物中傳播?；鹧婷婧笫侨紵a(chǎn)物。在一定條件下，在未燃可燃混合氣的許多點同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致在燃燒室整個容積內(nèi)迅速燃燒，這種燃燒室容積釋熱的現(xiàn)象稱為自動點火，它沒有薄的火焰面?！　∪紵^程中，燃料和氧化劑(典型的為空氣)混合燃燒。燃燒可以根據(jù)燃料和氧化劑是否預(yù)先混合來分類：如果燃料和氧化劑先混合后燃燒稱為預(yù)混燃燒火焰；如果燃燒和混合是同時發(fā)生的，則稱為非預(yù)混燃燒或非預(yù)混火焰?！　∫陨厦恳环N燃燒類型還可根據(jù)流體流動是層流還是湍流來進(jìn)一步分類。表0.1給出了每一種燃燒類型的一些例子，下面將對其進(jìn)行討論。

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