《燃燒與燃燒室》教學(xué)大綱課程編號：04Z8455(2006.2開始授課)課程名稱：燃燒與燃燒室CombustionandCombustor學(xué)時學(xué)分：34學(xué)時2學(xué)分先修課程：氣體動力學(xué)傳熱學(xué)工程熱力學(xué)大學(xué)化學(xué)一、課程教學(xué)目標本課程為北航能源與動力工程學(xué)院四年制本科生的專業(yè)必修課。本課程以化學(xué)流體力學(xué)作為分析燃燒問題的基礎(chǔ)，系統(tǒng)地闡述燃燒的基本現(xiàn)象和規(guī)律，進而講授航空發(fā)動機燃燒室及加力燃燒室，使攻讀燃燒方向的大學(xué)本科學(xué)生能夠比較系統(tǒng)地掌握燃燒理論的基礎(chǔ)知識和基本燃燒室結(jié)構(gòu)及特性，為進一步學(xué)習(xí)燃燒現(xiàn)象的數(shù)值模擬和燃燒裝置設(shè)計打下扎實的基礎(chǔ)。二、課程的主要內(nèi)容和基本要求第一章緒論介紹本課程的目的和任務(wù)，燃燒與國民經(jīng)濟、能源節(jié)約及環(huán)境的關(guān)系，特別是與當(dāng)前國防科技發(fā)展的關(guān)系，燃燒科學(xué)的發(fā)展簡史及成就，燃燒學(xué)的研究對象及研究方法，各章節(jié)安排。要求了解燃燒學(xué)基礎(chǔ)的基本內(nèi)容。（1學(xué)時）第二章燃燒物理學(xué)基本方程介紹多組分氣體基本參量、分子輸運基本定律和基本守恒方程，引出燃燒速率特性及其它燃燒學(xué)知識點的重要性。澤爾多維奇轉(zhuǎn)換。廣義雷諾比擬。斯蒂芬流和相界面上的邊界條件。（3學(xué)時）第三章燃燒化學(xué)熱力學(xué)與化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)介紹燃燒化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)的基礎(chǔ)知識，包括標準生成焓（JANAF表）、生成熱、反應(yīng)熱、理論空氣量及典型值、衡量燃燒反應(yīng)化學(xué)恰當(dāng)性的參數(shù)、絕熱火焰溫度、熱力學(xué)第二定律的作用、化學(xué)反應(yīng)速度及影響因素、鏈反應(yīng)、Arrhinius定律、反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)機理評估等。要求掌握生成熱、化學(xué)反應(yīng)速度、Arrhinius定律及火焰溫度的計算方法及典型值。（4學(xué)時）第四章氣體燃料燃燒介紹湍流自由射流的流體力學(xué)特征及擴散燃燒的特點，以基本守恒方程為基礎(chǔ)，分析火焰形狀等。簡單介紹強化混合技術(shù)。介紹層流火焰?zhèn)鞑ニ俣榷x、傳播機理、簡化分析方法、影響因素以及測量方法，簡單介紹預(yù)混可燃氣體的湍流燃燒。爆震燃燒理論。要求掌握擴散燃燒的特點以及火焰長度的計算公式,掌握層流火焰的特點、火焰?zhèn)鞑サ臋C理及計算方法。（6學(xué)時）第五章著火與熄火及火焰穩(wěn)定包括熱自燃、點燃、著火的鏈反應(yīng)理論、熄火現(xiàn)象的基本理論。介紹可燃性邊界及影響因素，本生燈火焰穩(wěn)定分析，鈍體火焰穩(wěn)定分析。預(yù)混氣體火焰穩(wěn)定方法。旋轉(zhuǎn)射流火焰穩(wěn)定分析。湍流火焰穩(wěn)定方法。要求掌握點火過程、點火條件、熄火現(xiàn)象、可燃性邊界及火焰穩(wěn)定的分析方法。（3學(xué)時）第六章液霧燃燒基礎(chǔ)包括相對靜止高溫環(huán)境中液滴的蒸發(fā)和燃燒、強迫氣流中液滴的蒸發(fā)和燃燒、液滴群的蒸發(fā)和燃燒、一維滴群擴散燃燒和一維滴間燃燒，單油滴著火分析。要求掌握液滴蒸發(fā)燃燒的計算原理、基本規(guī)律和強迫氣流中液滴蒸發(fā)計算的修正方法。（2學(xué)時）第七章液霧形成原理及技術(shù)介紹典型液霧形成原理、Rayleigh理論分析方法，液霧衡量指標，重要參數(shù)，典型分布規(guī)律，典型噴嘴分類及應(yīng)用。（2學(xué)時）第八章航空燃氣輪機主燃燒室氣體動力學(xué)包括航空發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)及其演變、燃燒室典型流動的氣體動力學(xué)分析等。（4學(xué)時）

第九章航空燃氣輪機主燃燒室工作特性包括設(shè)計點的工作特性，如運行工況、燃燒效率、容熱強度、溫度分布、冷卻設(shè)計等；非設(shè)計點工作邊界，如點火邊界、穩(wěn)定邊界等；啟動過程。（4學(xué)時）第十章航空燃氣輪機加力燃燒室包括航空發(fā)動機加力燃燒室結(jié)構(gòu)及其演變、典型流動的氣體動力學(xué)分析等、設(shè)計點的工作特性，如運行工況、燃燒效率、容熱強度等；非設(shè)計點工作邊界，如點火邊界、穩(wěn)定邊界等。（2學(xué)時）第十一章燃燒污染形成機理包括污染與環(huán)境、燃燒的主要污染產(chǎn)物如一氧化碳、未燃碳氫、氮氧化物和冒煙等的危害、產(chǎn)生機理及其控制技術(shù)。掌握污染物產(chǎn)生的機理及其對環(huán)境的影響。（2學(xué)時）第十二章燃燒及燃燒室前沿研究介紹*包括燃燒不穩(wěn)定性、爆震燃燒技術(shù)、高溫升燃燒、渦輪燃燒、超音速燃燒、微尺度燃燒、旋轉(zhuǎn)燃燒、低污染燃燒、高溫燃燒等。（0-1學(xué)時）三、教學(xué)安排及方式本門課程的教學(xué)安排以課堂講解為主，強調(diào)掌握燃燒現(xiàn)象的基本概念和基本規(guī)律，注重建立簡化模型的分析能力培養(yǎng)以及抓住主要矛盾解決實際問題的能力培養(yǎng)。同時，為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和參與，擬增加實驗錄像、動畫及豐富的圖片教學(xué)，并統(tǒng)一采用問題先導(dǎo)式授課風(fēng)格，力爭達到深入淺出的教學(xué)效果。本課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)理論課，習(xí)題布置擬按每章1～2題進行。四、考核方式設(shè)期終考試一次，占總成績80%。平時作業(yè)及考勤等占總成績20%。五、參考教材1.《燃燒與燃燒室》（自編講義），2006年2.《燃燒學(xué)》，傅維鑣等編著，高等教育出版社，1989年第1版，價格：10.8元3.《航空燃氣輪機原理》（上冊），彭澤琰、劉剛，國防工業(yè)出版社，2000年4.《航空燃氣輪機燃燒室》，金如山，宇航出版社，1988年六、主要參考書：1.《燃燒學(xué)》，歐文.格拉斯曼著，科學(xué)出版社，1983年第1版2.《能源、燃燒與環(huán)境》，諾曼.奇格，冶金工業(yè)出版社，1991年第1版3.《燃燒空氣動力學(xué)》，J.M.比埃爾，N.A.切給爾，科學(xué)出版社，1979年第一版4.《燃料與燃燒》，顧恒祥，西北工業(yè)大學(xué)出版社，1993年第1版5.《工程燃燒學(xué)》，張松壽，上海交通大學(xué)出版社，1988年第1版6.《燃燒理論基礎(chǔ)》，張斌全編著，北京航空航天大學(xué)出版社，1990年第1版7.GlassmanI.,Combustion,AcademicPress,NewYork,3rded.,1997.(Princeton)(NAE)8.KanuryA.M.,IntroductiontocombustionPhenomena,Gordon&Breach,NewYork,1976.9.KuoK.K.,PrinciplesofCombustion,Wiley-Interscience,NewYork,1986.(PennsylvaniaState)10.LewisB.&vonElbeG.,CombustionFlamesandExplosionsofGases,AcademicPress,NewYork,3rded.,1987.11.StrehlowR.A.,CombustionFundamentals,McGraw-Hill,NewYork,1985.12.TurnsS.R.,AnIntroductiontoCombustion,McGraw-Hill,NewYork,1996.(PennsylvaniaState)13.WilliamsF.A.,CombustionTheory,AddisonWesley,Reading,MA,2nded.,1985.(Princeton)(NAE)14.BormanG.L.&RaglandK.W.,CombustionEngineering,McGraw-Hill,NewYork,1998.(Wisconsin-Madison)(NAE)15.LefebvreA.H.,GasTurbineCombustion,Hem