燃燒學(xué)

前言

　　國(guó)防科技工業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國(guó)防現(xiàn)代化的重要工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要推動(dòng)力量。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，在黨中央、國(guó)務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和親切關(guān)懷下，國(guó)防科技工業(yè)廣大干部職工在知識(shí)的傳承、科技的攀登與時(shí)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(duì)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(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)獨(dú)立掌握核技術(shù)和外層空間技術(shù)的國(guó)家之一。國(guó)防科技工業(yè)沿著獨(dú)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(yàn)、生產(chǎn)手段基本配套的國(guó)防科技工業(yè)體系，奠定了進(jìn)行國(guó)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(hào)載入航天為代表的國(guó)防尖端技術(shù)，大大提高了國(guó)家的科技水平和競(jìng)爭(zhēng)力，使中國(guó)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(huì)以來(lái)，伴隨著改革開放的偉大實(shí)踐，國(guó)防科技工業(yè)適時(shí)地實(shí)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大量軍工技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)作出了重要貢獻(xiàn)?！　?guó)防科技工業(yè)是知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，國(guó)防科技工業(yè)發(fā)展中的一切問(wèn)題歸根到底都是人才問(wèn)題。50多年來(lái)，國(guó)防科技工業(yè)培養(yǎng)和造就了一支以“兩彈一星”元?jiǎng)诪榇淼膬?yōu)秀的科技人才隊(duì)伍，他們具有強(qiáng)烈的愛國(guó)主義思想和艱苦奮斗、無(wú)私奉獻(xiàn)的精神，勇挑重?fù)?dān)，敢于攻關(guān)，為攀登國(guó)防科技高峰進(jìn)行了創(chuàng)造性勞動(dòng)，成為推動(dòng)我國(guó)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(dòng)力學(xué)、燃燒與火焰的基本現(xiàn)象的規(guī)律。應(yīng)用部分簡(jiǎn)要地介紹了航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、鍋爐中的燃燒、超聲速燃燒、爆震燃燒、脈動(dòng)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(dòng)力機(jī)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(jí)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(dòng)力學(xué)第4章 燃燒中的輸運(yùn)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(diǎn)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(dòng)機(jī)中的燃燒第14章 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)燃燒第18章 內(nèi)燃機(jī)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(guò)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?dú)夂脱鯕獾某Ｓ眯再|(zhì)附錄D 雙分子擴(kuò)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(yùn)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(jī)理附錄I 碳?xì)淙剂吓c空氣燃燒產(chǎn)物平衡成分計(jì)算機(jī)程序說(shuō)明

章節(jié)摘錄

　　緒論　　0.1　燃燒現(xiàn)象　　一般將強(qiáng)烈放熱和發(fā)光的快速化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(qiáng)烈熱分解、緩燃和爆震等形式?！　?qiáng)烈熱分解的特點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)在整個(gè)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(shí)，就會(huì)立刻爆炸。　　緩燃和爆震與強(qiáng)烈熱分解不同，化學(xué)反應(yīng)不是在整個(gè)物質(zhì)內(nèi)部展開，而是從某個(gè)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。化學(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?，亦即通常所說(shuō)的燃燒，其產(chǎn)生的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)、熱擴(kuò)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(shí)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^(guò)沖擊波對(duì)可爆震混合物一層層強(qiáng)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(lái)實(shí)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(jī)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(dòng)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(guò)可燃介質(zhì)，如強(qiáng)烈熱分解?！　≡谧匀唤绾凸こ讨?，燃燒現(xiàn)象的表現(xiàn)形式是十分豐富多樣的。　　燃燒按是否有火焰而分為有火焰和無(wú)火焰兩種燃燒方式。以火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)為例，燃燒從火花點(diǎn)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(diǎn)同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致在燃燒室整個(gè)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(dòng)點(diǎn)火，它沒(méi)有薄的火焰面?！　∪紵^(guò)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(lái)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(shí)發(fā)生的，則稱為非預(yù)混燃燒或非預(yù)混火焰。　　以上每一種燃燒類型還可根據(jù)流體流動(dòng)是層流還是湍流來(lái)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(duì)其進(jìn)行討論。

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無(wú)

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