燃燒學(xué)導(dǎo)論

前言

能源在我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾允菬o(wú)論如何也不能低估的。用各種能源產(chǎn)生的電點(diǎn)亮了我們的家、學(xué)校、商業(yè)區(qū)和工作環(huán)境。液體燃料幾乎提供了我們所有的機(jī)動(dòng)車(chē)能源：摩托車(chē)、小汽車(chē)、貨車(chē)、公交車(chē)、火車(chē)和飛機(jī)。各種能源還用于各種產(chǎn)品的制造過(guò)程：從小小的別針到高達(dá)20層樓高的巨大索斗式掘煤機(jī)。大量使用能源正是現(xiàn)代社會(huì)的象征。只要略加注意就會(huì)發(fā)現(xiàn)，終端使用的能源主要來(lái)自礦物燃料的燃燒。對(duì)于所有的終端使用部門(mén)，如民用居住、商業(yè)、工業(yè)和交通都是如此。根據(jù)美國(guó)能源信息處的報(bào)告，中國(guó)在2004年的總發(fā)電量為20 797億kW·h，其中81.8 9／6來(lái)自礦物燃料的燃燒。發(fā)電的第二大來(lái)源是水電，占15.8％。2004年中國(guó)有總能源消耗是59。6×1015Btu（即21.5億t標(biāo)煤，譯注），其中礦物燃料占了近94％（煤69％，油22％，天然氣3％）。這些數(shù)字清楚地表明了燃燒在中國(guó)的重要性。盡管不同的國(guó)家礦物燃料產(chǎn)生的能源的量有所不同，但從全球來(lái)看，礦物燃料占有絕對(duì)主導(dǎo)的地位，這就意味著燃燒在全世界都是一個(gè)重要的問(wèn)題。世界根據(jù)燃燒這一事實(shí)提出一系列有趣且有挑戰(zhàn)性的課題：礦物燃料的采礦和鉆探；廣泛使用中的燃料的有效使用；燃燒產(chǎn)生的空氣污染物的控制，包括傳統(tǒng)的空氣污染物（氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳等），也包括空氣毒物（如汞等）和溫室氣體（二氧化碳、甲烷和氮氧化物等）?？諝馕廴締?wèn)題由于將水的使用和垃圾填埋與煤的燃燒交織在一起而更趨復(fù)雜，比如，飛灰和二氧化硫的控制就會(huì)帶來(lái)大量的固體廢物需要進(jìn)行妥善的處置。當(dāng)代的燃燒工程師會(huì)感到有很多問(wèn)題需要去解決。燃燒，特別是煤的燃燒，它是cO2的首要來(lái)源，是造成全球氣候變化的主要溫室氣體。創(chuàng)造出零碳（CO2）或近零碳排放的有用的能源的可行方法是目前全球研究的熱點(diǎn)。在未來(lái)幾十年中，產(chǎn)生零碳排放的能源將是一個(gè)主導(dǎo)的方向。對(duì)燃燒工程師的一個(gè)直接相關(guān)的問(wèn)題是從纖維素生產(chǎn)生物質(zhì)燃料及其使用。這些燃料既可以再生，又可實(shí)現(xiàn)零碳排放。

內(nèi)容概要

本書(shū)是國(guó)際上被廣泛采用的燃燒學(xué)教材，清晰地講解了燃燒理論及其應(yīng)用知識(shí)，反映了近年來(lái)燃燒科學(xué)新的研究發(fā)展趨勢(shì)。本書(shū)的最大特色是注意從學(xué)生學(xué)習(xí)的要求出發(fā)，語(yǔ)言深入淺出，同時(shí)有大量的例題、思考題、習(xí)題和訓(xùn)練題，并在配書(shū)光盤(pán)中提供計(jì)算程序軟件，能使讀者在認(rèn)知的情況下，進(jìn)一步提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，最終使讀者對(duì)于燃燒學(xué)方面的知識(shí)做到會(huì)學(xué)、會(huì)用、會(huì)想。本書(shū)還提供了大量的參考文獻(xiàn)，為深入研究和應(yīng)用提供了很好的幫助。    全書(shū)共16章，介紹了燃燒的概念，燃燒及熱化學(xué)，化學(xué)平衡的概念及應(yīng)用，傳質(zhì)分析，化學(xué)動(dòng)力學(xué)，燃燒中重要的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)系統(tǒng)的熱化學(xué)分析，反應(yīng)流中的簡(jiǎn)化守恒方程，層流預(yù)混及擴(kuò)散火焰，液滴蒸發(fā)和燃燒，湍流基礎(chǔ)和湍流火焰（湍流預(yù)混火焰、湍流擴(kuò)散火焰），固體（煤）燃燒和污染排放，燃燒中的爆燃現(xiàn)象。    本書(shū)可作為能源動(dòng)力、汽車(chē)、航天航空類(lèi)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生和研究生燃燒學(xué)的教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域科研人員的參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó))Stephen R.Turns 譯者：姚強(qiáng) 李水清 王宇

書(shū)籍目錄

第1章　導(dǎo)論　1.1　學(xué)習(xí)燃燒學(xué)的動(dòng)機(jī)　1.2　燃燒的定義　1.3　燃燒方式與火焰種類(lèi)　1.4　學(xué)習(xí)方法　1.5　參考文獻(xiàn)第2章　燃燒與熱化學(xué)　2.1　概述　2.2　熱力學(xué)性質(zhì)關(guān)系式回顧　　2.2.1　廣延量和強(qiáng)度量　　2.2.2　狀態(tài)方程　　2.2.3　狀態(tài)的熱方程　　2.2.4　理想氣體混合物　　2.2.5　蒸發(fā)潛熱　2.3　熱力學(xué)第一定律　　2.3.1　第一定律——定質(zhì)量　　2.3.2　第一定律——控制體　2.4　反應(yīng)物和生成物的混合物　　2.4.1　化學(xué)計(jì)量學(xué)　　2.4.2　絕對(duì)（或標(biāo)準(zhǔn)）焓和生成焓　　2.4.3　燃燒焓和熱值　2.5　絕熱燃燒溫度　2.6　化學(xué)平衡　　2.6.1　第二定律的討論　　2.6.2　吉布斯函數(shù)　　2.6.3　復(fù)雜系統(tǒng)　2.7　燃燒的平衡產(chǎn)物　　2.7.1　全平衡　　2.7.2　水煤氣反應(yīng)的平衡　　2.7.3　壓力影響　2.8　應(yīng)用　　2.8.1　回?zé)崾綗峤粨Q器和蓄熱式熱交換器　　2.8.2　煙氣（尾氣）再循環(huán)　2.9　小結(jié)　2.10　符號(hào)表　2.11　參考文獻(xiàn)　2.12　復(fù)習(xí)題　2.13　習(xí)題　2.14　附錄2A一些燃料的化學(xué)性質(zhì)第3章　傳質(zhì)引論　3.1　概述　3.2　傳質(zhì)入門(mén)　　3.2.1　傳質(zhì)速率定律　　3.2.2　組分守恒　3.3　傳質(zhì)的應(yīng)用實(shí)例　　3.3.1　斯蒂芬問(wèn)題　　3.3.2　液氣界面的邊界條件　　3.3.3　液滴蒸發(fā)　3.4　小結(jié)　3.5　符號(hào)表　3.6　參考文獻(xiàn)　3.7　復(fù)習(xí)題　3.8　習(xí)題第4章　化學(xué)動(dòng)力學(xué)　4.1　概述　4.2　總包反應(yīng)與基元反應(yīng)　4.3　基元反應(yīng)速率　　4.3.1　雙分子反應(yīng)和碰撞理論　　4.3.2　其他基元反應(yīng)　4.4　多步反應(yīng)機(jī)理的反應(yīng)速率　　4.4.1　凈生成率　　4.4.2　凈生成率的簡(jiǎn)潔表達(dá)　　4.4.3　反應(yīng)速率常數(shù)與平衡常數(shù)之間的關(guān)系　　4.4.4　穩(wěn)態(tài)近似　　4.4.5　單分子反應(yīng)機(jī)理　　4.4.6　鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和鏈?zhǔn)椒种Х磻?yīng)　　4.4.7　化學(xué)時(shí)間尺度　　4.4.8　部分平衡　4.5　小結(jié)　4.6　符號(hào)表　4.7　參考文獻(xiàn)　4.8　思考題與習(xí)題第5章　一些重要的化學(xué)機(jī)理第6章　反應(yīng)系統(tǒng)化學(xué)與熱力學(xué)分析的耦合第7章　反應(yīng)流的簡(jiǎn)化守恒方程第8章　層流預(yù)混火焰第9章　層流擴(kuò)散火焰第10章　液滴的蒸發(fā)與燃燒第11章　湍流概論第12章　湍流預(yù)混火焰第13章　湍流非預(yù)混火焰第14章　固體的燃燒第15章　污染物排放第16章　爆震燃燒附錄A　C-H-O-N氣體系統(tǒng)中的重要熱力學(xué)性質(zhì)表附錄B　燃料特性附錄C　空氣、氮?dú)狻⒀鯕獾南嚓P(guān)性質(zhì)附錄D　二元擴(kuò)散系數(shù)及估計(jì)方法附錄E　求解非線(xiàn)性方程的廣義牛頓迭代法附錄F　碳?xì)浠衔?空氣燃燒平衡產(chǎn)物的計(jì)算程序索引

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 燃燒與熱化學(xué)2.1 概述本章將仔細(xì)考察對(duì)于燃燒學(xué)習(xí)十分重要的幾個(gè)熱力學(xué)概念。首先，回顧一下理想氣體及其混合物的基本參數(shù)關(guān)系式和熱力學(xué)第一定律。也許這些概念在以前熱力學(xué)的學(xué)習(xí)中讀者已經(jīng)熟悉，在列出來(lái)是因?yàn)樗鼈兪侨紵龑W(xué)習(xí)完整的環(huán)節(jié)之一。本章后面將集中在與燃燒和反應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)的熱力學(xué)問(wèn)題上：元素守恒相關(guān)的概念和定義；表征化學(xué)鍵能的焓的定義；定義反應(yīng)熱、熱值等的第一定律概念；絕熱燃燒溫度。還將導(dǎo)出基于熱力學(xué)第二定律概念的化學(xué)平衡，并應(yīng)用于對(duì)燃燒產(chǎn)生的混合物的預(yù)測(cè)。在此特別強(qiáng)調(diào)平衡的概念是因?yàn)閷?duì)于許多實(shí)際的燃燒設(shè)備來(lái)說(shuō)，平衡態(tài)的知識(shí)就足以來(lái)定義許多設(shè)備的性能參數(shù)。例如，穩(wěn)定流動(dòng)的燃燒器的出口溫度和主要組成是由平衡決定的。本章還給出了一些例子來(lái)說(shuō)明這些原理。

圖書(shū)封面

圖書(shū)標(biāo)簽Tags

無(wú)

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    燃燒學(xué)導(dǎo)論 PDF格式下載

---