燃燒學(xué)第一章—導(dǎo)論教材和參考書：（1）：湍流氣粒兩相流動和燃燒的理論與數(shù)值模擬,科學(xué)出版社，1994（2）F.A.Williams：CombustionTheory,Adison-Wisley，1985燃燒學(xué)第一章—導(dǎo)論教材和參考書：11-1燃燒技術(shù)和燃燒科學(xué)的發(fā)展--------

（1）燃燒技術(shù)發(fā)展史我國傳說:燧人氏鉆木取火希臘傳說:普羅米休斯把火帶給人間。至少50萬年前人類學(xué)會用火。恩格斯：“火”使人類脫離野蠻進入文明“莊子”：木與木相摩則燃。戰(zhàn)國齊國田單：火牛陣晉代張華“博物志”：四川用天然氣煮鹽火藥和火箭：我國首先發(fā)明（至少在宋代）燃燒技術(shù)的三次大發(fā)展：蒸汽機和內(nèi)燃機（產(chǎn)業(yè)革命）；航空航天技術(shù)（二次世界大戰(zhàn)）；能源危機（70年代末）1-1燃燒技術(shù)和燃燒科學(xué)的發(fā)展--------

2（2）近代燃燒技術(shù)的發(fā)展燃燒的強化---高能，高壓，高溫，高速燃燒。節(jié)能—高效率，低品位燃料燃燒環(huán)?！臀廴荆ǖ蚇Ox，SOx，CO2，粉塵，噪音，有毒氣體）燃燒火災(zāi)防治—森林，建筑和倉庫火災(zāi)，礦井防爆幾種近代燃燒技術(shù)：氫氧燃燒；超音燃燒；高推重比燃燒；旋流（風(fēng)）燃燒；流化床燃燒，磁控燃燒；脈動燃燒；催化燃燒；自蔓延燃燒（2）近代燃燒技術(shù)的發(fā)展燃燒的強化---高能，高壓，高溫，高3（3）燃燒科學(xué)的發(fā)展燃素論—18世紀(jì)中葉前燃燒的氧化論—Lavosier，Lomonosov（1756-1771）燃燒熱力學(xué)—Kirshoff，Hess（19世紀(jì)）燃燒反應(yīng)動力學(xué)—Simonov，Lewis（20世紀(jì)初）燃燒學(xué)—Zeldovich，F(xiàn)rank-Kamenetsky，Spalding，Predvoditelev，Khitrin（20世紀(jì)30到50年代），Williams化學(xué)（反應(yīng)）流體力學(xué)—VonKarmen，錢學(xué)森（20世紀(jì)60年代），Williams燃燒的計算流體力學(xué)—Spalding，Gosman，Smoot，Swithenbank多相湍流反應(yīng)流體力學(xué)—周力行燃燒的激光診斷學(xué)—Durst，Bachalo，Adrain（3）燃燒科學(xué)的發(fā)展燃素論—18世紀(jì)中葉前41-2燃燒有強烈放熱和發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)固液氣燃料（煤，非金屬的碳，硅，硼，金屬如鎢鉬鈦鋯，鉀鈉鈣鎂，固體推進劑；石油產(chǎn)品和液態(tài)烴；天然氣和氣態(tài)烴）氧化類氧化—氮化，氯化分解—聯(lián)氨分解為氮和氫代替反應(yīng)—鈉加水成為氫和氧化鈉的反應(yīng)流動，傳熱，傳質(zhì)和反應(yīng)的相互作用1-2燃燒有強烈放熱和發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)51-3火焰有濃度和溫度劇烈變化的區(qū)域（不是發(fā)光的燃燒產(chǎn)物）火焰能自動傳播—緩燃（〈1m/s）和爆震（3000m/s）火焰的輻射，生碳和電離現(xiàn)象層流和湍流火焰擴散火焰和預(yù)混火焰（前者局部高溫，輻射強，效率差，后者反之）化學(xué)平衡流動和凍結(jié)流動擴散控制和動力控制的燃燒絕熱燃燒溫度1-3火焰有濃度和溫度劇烈變化的區(qū)域（不是發(fā)6三種特征時間（流動，反應(yīng)和

擴散時間）和兩種Damkohler數(shù)三種特征時間（流動，反應(yīng)和

擴散時間）和兩種Damkohl7反應(yīng)流的兩種極限情況反應(yīng)流的兩種極限情況8燃燒的兩種極限情況燃燒的兩種極限情況9絕熱燃燒溫度絕熱燃燒溫度10

第二章多組分有反應(yīng)流動基本方程

2-1多組分有反應(yīng)流體基本性質(zhì)和關(guān)系式

（1）多組分完全氣體混合物第二章多組分有反應(yīng)流動基本方程

2-1多組分有反應(yīng)流11

多組分完全氣體混合物（續(xù)）多組分完全氣體混合物（續(xù)）12（2）三種速度和三種物質(zhì)流v——混合氣相對于實驗室坐標(biāo)系的速度vS——s組分相對于實驗室坐標(biāo)系的速度VS——s組分相對于混合氣的運動速度，即由于分子不規(guī)則運動引起的擴散漂移速度VS=vS–v（2）三種速度和三種物質(zhì)流13三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）14三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）混合氣中各組分的物質(zhì)流不等于該組分的擴散流各組分擴散流的總和為零擴散流的總和對混合氣整體運動沒有影響各組分擴散線速度的總和不為零三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）混合氣中各組分的物質(zhì)流不等于該組分15（3）多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律

（3）多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律

16多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律（續(xù)）

組分焓和混合物焓都包括物理焓(熱焓）和化學(xué)焓。組分生成焓是常數(shù)，混合物生成焓是組分濃度的函數(shù)。組分的比熱與組分濃度無關(guān)，混合物的比熱取決于組分濃度。三種混合物的焓：熱焓、熱焓十化學(xué)焓、滯止焓=熱焓十化學(xué)焓十動能。多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律（續(xù)）

組分焓和混合物焓都包括物171-3化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基本關(guān)系式

1-3化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基本關(guān)系式

18提示語·為方便使用本課件，可在課后下載使用PowerPoint軟件進行修改調(diào)整Fortheconvenienceofusingthiscourseware,youcandownloaditafterclassandusePowerPointsoftwaretomodifyandadjustit提示語·為方便使用本課件，可在課后下載使用PowerPoin19燃燒學(xué)第一章—導(dǎo)論教材和參考書：（1）：湍流氣粒兩相流動和燃燒的理論與數(shù)值模擬,科學(xué)出版社，1994（2）F.A.Williams：CombustionTheory,Adison-Wisley，1985燃燒學(xué)第一章—導(dǎo)論教材和參考書：201-1燃燒技術(shù)和燃燒科學(xué)的發(fā)展--------

（1）燃燒技術(shù)發(fā)展史我國傳說:燧人氏鉆木取火希臘傳說:普羅米休斯把火帶給人間。至少50萬年前人類學(xué)會用火。恩格斯：“火”使人類脫離野蠻進入文明“莊子”：木與木相摩則燃。戰(zhàn)國齊國田單：火牛陣晉代張華“博物志”：四川用天然氣煮鹽火藥和火箭：我國首先發(fā)明（至少在宋代）燃燒技術(shù)的三次大發(fā)展：蒸汽機和內(nèi)燃機（產(chǎn)業(yè)革命）；航空航天技術(shù)（二次世界大戰(zhàn)）；能源危機（70年代末）1-1燃燒技術(shù)和燃燒科學(xué)的發(fā)展--------

21（2）近代燃燒技術(shù)的發(fā)展燃燒的強化---高能，高壓，高溫，高速燃燒。節(jié)能—高效率，低品位燃料燃燒環(huán)保—低污染（低NOx，SOx，CO2，粉塵，噪音，有毒氣體）燃燒火災(zāi)防治—森林，建筑和倉庫火災(zāi)，礦井防爆幾種近代燃燒技術(shù)：氫氧燃燒；超音燃燒；高推重比燃燒；旋流（風(fēng)）燃燒；流化床燃燒，磁控燃燒；脈動燃燒；催化燃燒；自蔓延燃燒（2）近代燃燒技術(shù)的發(fā)展燃燒的強化---高能，高壓，高溫，高22（3）燃燒科學(xué)的發(fā)展燃素論—18世紀(jì)中葉前燃燒的氧化論—Lavosier，Lomonosov（1756-1771）燃燒熱力學(xué)—Kirshoff，Hess（19世紀(jì)）燃燒反應(yīng)動力學(xué)—Simonov，Lewis（20世紀(jì)初）燃燒學(xué)—Zeldovich，F(xiàn)rank-Kamenetsky，Spalding，Predvoditelev，Khitrin（20世紀(jì)30到50年代），Williams化學(xué)（反應(yīng)）流體力學(xué)—VonKarmen，錢學(xué)森（20世紀(jì)60年代），Williams燃燒的計算流體力學(xué)—Spalding，Gosman，Smoot，Swithenbank多相湍流反應(yīng)流體力學(xué)—周力行燃燒的激光診斷學(xué)—Durst，Bachalo，Adrain（3）燃燒科學(xué)的發(fā)展燃素論—18世紀(jì)中葉前231-2燃燒有強烈放熱和發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)固液氣燃料（煤，非金屬的碳，硅，硼，金屬如鎢鉬鈦鋯，鉀鈉鈣鎂，固體推進劑；石油產(chǎn)品和液態(tài)烴；天然氣和氣態(tài)烴）氧化類氧化—氮化，氯化分解—聯(lián)氨分解為氮和氫代替反應(yīng)—鈉加水成為氫和氧化鈉的反應(yīng)流動，傳熱，傳質(zhì)和反應(yīng)的相互作用1-2燃燒有強烈放熱和發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)241-3火焰有濃度和溫度劇烈變化的區(qū)域（不是發(fā)光的燃燒產(chǎn)物）火焰能自動傳播—緩燃（〈1m/s）和爆震（3000m/s）火焰的輻射，生碳和電離現(xiàn)象層流和湍流火焰擴散火焰和預(yù)混火焰（前者局部高溫，輻射強，效率差，后者反之）化學(xué)平衡流動和凍結(jié)流動擴散控制和動力控制的燃燒絕熱燃燒溫度1-3火焰有濃度和溫度劇烈變化的區(qū)域（不是發(fā)25三種特征時間（流動，反應(yīng)和

擴散時間）和兩種Damkohler數(shù)三種特征時間（流動，反應(yīng)和

擴散時間）和兩種Damkohl26反應(yīng)流的兩種極限情況反應(yīng)流的兩種極限情況27燃燒的兩種極限情況燃燒的兩種極限情況28絕熱燃燒溫度絕熱燃燒溫度29

第二章多組分有反應(yīng)流動基本方程

2-1多組分有反應(yīng)流體基本性質(zhì)和關(guān)系式

（1）多組分完全氣體混合物第二章多組分有反應(yīng)流動基本方程

2-1多組分有反應(yīng)流30

多組分完全氣體混合物（續(xù)）多組分完全氣體混合物（續(xù)）31（2）三種速度和三種物質(zhì)流v——混合氣相對于實驗室坐標(biāo)系的速度vS——s組分相對于實驗室坐標(biāo)系的速度VS——s組分相對于混合氣的運動速度，即由于分子不規(guī)則運動引起的擴散漂移速度VS=vS–v（2）三種速度和三種物質(zhì)流32三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）33三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）混合氣中各組分的物質(zhì)流不等于該組分的擴散流各組分擴散流的總和為零擴散流的總和對混合氣整體運動沒有影響各組分擴散線速度的總和不為零三種速度和三種物質(zhì)流（續(xù)）混合氣中各組分的物質(zhì)流不等于該組分34（3）多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律

（3）多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律

35多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律（續(xù)）

組分焓和混合物焓都包括物理焓(熱焓）和化學(xué)焓。組分生成焓是常數(shù)，混合物生成焓是組分濃度的函數(shù)。組分的比熱與組分濃度無關(guān)，混合物的比熱取決于組分濃度。三種混合物的焓：熱焓、熱焓十化學(xué)焓、滯止焓=熱焓十化學(xué)焓十動能。多組分有反應(yīng)流動分子輸運定律（續(xù)）

組分焓和混合物焓都包括物361-3化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基本關(guān)系式