《工业火焰的燃烧过程》求取 ⇩

目录1

第一章 导论1

1.1什么是火焰1

1.2火焰的一些重要现象2

1.2.1辐射2

1.2.2温度的概念3

1.2.3火焰传播速度5

1.3火焰的动力区、扩散区和扩散-动力区5

1.3.1概述5

1.3.2火焰（燃烧）的动力区7

1.3.3火焰（燃烧）的扩散区15

1.3.4火焰（燃烧）的动力-扩散区20

1.4.1概述22

1.4火箭发动机中液体和固体推进剂的燃烧22

1.4.2液体推进剂23

1.4.3固体推进剂25

1.5封闭热系统火焰热力学29

1.5.1概述29

1.5.2热平衡29

1.5.3着火和灭火33

1.6火焰的一般分类35

1.7应用于工业过程的火焰（通常所说的工业火焰）36

参考文献37

第二章 层流火焰39

2.1概述39

2.2层流火焰速度39

2.2.1非定常火焰39

2.2.2定常火焰，本生灯火焰，Gouy-Michelson定律40

2.3本生灯型层流火焰的宏观和微观结构41

2.4火焰微观结构的研究43

2.4.1实验测量43

2.4.2基本方程组45

2.5气体烃类火焰微观结构研究举例47

2.6关于火焰区内温度的结论52

2.7关于预混气体火焰化学动力学机理的结论53

2.8烃类火焰中发生的基元双分子反应59

2.9火焰内的离子和电子，电场对火焰的作用59

2.10化学激发和化学电离64

2.11层流火焰传播理论66

2.12燃料性质、可燃混合物成分、初始温度和压力对层流火焰传播速度的影响66

2.12.1燃料性质和可燃混合物成分的影响66

2.12.2初始温度和压力的影响67

2.12.3火焰的压差与燃烧速度间的关系68

2.13计算层流火焰速度的经验公式69

2.14层流火焰速度（燃烧速度）的确定71

2.14.1概述71

2.14.2非定常火焰71

2.14.3定常火焰72

参考文献74

第三章 湍流火焰77

3.1概述77

3.2定义和观测技术79

3.3湍流特性的数学方法简介80

3.4湍流火焰是“湍动所皱褶的层流火焰”的概念85

3.4.1Damkoehler概念85

3.4.2Shelkin模型89

3.4.3检验Damkoehler-Shelkin概念所进行的实验研究90

3.4.4Kaxlovitz及其合作者的模型92

3.4.5Scurlock-Grover模型97

3.4.6检验Scurlock-Grover模型的实验研究102

3.4.7一维湍流火焰传播速度的解析式105

3.5湍流火焰的速度和结构随气体射流内火焰区的变化112

3.6湍流火焰的局部燃烧速度115

3.7湍流火焰的弥散燃烧反应区的概念116

3.7.1概述116

3.7.2Summerfield的湍流火焰传播概念116

3.8湍流火焰传播的频谱概念119

3.9Kovasznay参数及其与实验的比较121

3.10用微体积模型估算湍流火焰速度122

3.11湍流火焰的混合模型125

3.12Chomiak提出的预混湍流火焰模型127

3.13.1实验数据128

3.13湍流对管内闭式火焰结构及其传播的影响128

3.13.2闭式湍流火焰扩展率的一个理论，高速下Spalding的湍流火焰概念130

3.13.3管内闭式火焰所产生的附加湍流132

3.13.4可燃气体混合物成分对湍流火焰速度的影响135

3.14在汽油发动机燃烧室内的火焰传播过程和大尺度湍动的作用135

3.15压力对湍流和湍流火焰传播的影响138

3.16湍流火焰中噪音的产生139

3.17燃烧的湍流自由射流和旋转湍流自由射流的空气动力学140

参考文献148

第四章 扩散火焰（气体燃料射流火焰）151

4.1概述151

4.2扩散火焰的概貌151

4.3反应区，反应区结构的光谱法研究157

4.4.1概述159

4.4气体射流159

4.4.2自由射流的相似性163

4.4.3自由湍流射流的研究168

4.4.4非等温射流（自由射流火焰的情况）174

4.4.5相伴平行流中的射流176

4.4.6射流偏转177

4.5层流扩散火焰理论178

4.6湍流扩散火焰理论184

4.6.1自由射流火焰184

4.6.2受限射流火焰212

4.6.3事实和实验数据235

4.6.4旋流扩散火焰240

4.7预混火焰和扩散火焰的湍流量测量，以及作为燃烧器质量指标的混合指数257

参考文献261

5.1概述264

第五章 液体燃料雾火焰264

5.2液体燃料射流的碎裂和雾化，喷射装置267

5.2.1概述267

5.2.2喷射装置，喷雾器267

5.2.3喷雾特性273

5.3液体燃料滴的蒸发和燃烧290

5.3.1液体燃料滴的蒸发290

5.3.2液体燃料滴的燃烧303

5.3.3实验数据和实验验证311

5.4运动轨迹上的液体燃料滴的若干问题319

5.4.1作用于运动轨迹上的液滴的外力319

5.4.2运动轨迹上的液滴的动力学问题320

5.4.3运动轨迹上的燃烧着的液滴的阻力系数321

5.4.4运动轨迹上的液体燃料滴的加热323

5.4.5运动轨迹上的燃料滴的着火迟延326

5.4.6燃烧滴尾迹中的火焰结构328

5.5液雾燃烧的统计描述329

5.5.1引言329

5.5.2液雾方程，稳态守恒方程329

5.5.3求解问题的一般方法334

5.6有关液滴群燃烧的若干实验事实334

5.6.1液滴组中燃料滴的着火迟延334

5.6.2液滴组中火焰从一颗液滴到另一颗液滴的传播335

5.6.3单一滴径液雾中的燃烧常数336

5.6.4多滴径液雾的燃烧337

5.7湍流两相可燃混合物中的火焰传播338

5.8很细液雾的统计描述340

5.9有关液雾燃烧的实验研究342

5.10液体燃料旋流火焰的若干问题344

5.10.1有一次空气旋流室的机械雾化燃烧器的火焰（实验数据）344

5.10.2旋流液雾所卷吸的外部空气的质量345

5.10.3有旋流室的喷嘴的雾化细度350

5.11氧气中的燃油火陷355

5.12圆柱形炉子中天然气火焰和燃油火焰的性能比较357

5.13柴油机和燃气轮机中的燃烧360

5.13.1柴油机中的燃烧360

5.13.2内燃式涡轮机（燃气轮机）中的燃烧364

参考文献371

第六章 固体燃料的火焰374

6.1概述374

6.2关于碳燃烧机理的研究374

6.3.1概述388

6.3煤粉燃烧388

6.3.2带有悬浮固体颗粒的空气射流的形状和结构390

6.3.3悬浮固体颗粒的动力学395

6.3.4悬浮煤粉着火前的加热399

6.3.5加热时煤粒内部的温度梯度407

6.3.6所测得的燃烧中的煤粉颗粒的温度和一次反应产物的性质408

6.3.7煤粉的热分解和挥发物的释放409

6.3.8煤粉分解所放出的挥发物的燃烧412

6.3.9煤粉的着火问题414

6.3.10碳粒（剩余焦粒）的燃烧时间和煤粒及油页岩粒的燃烧实验数据416

6.3.11煤粉的整体燃烧431

6.3.12煤粉射流火焰长度近似计算的某些公式443

6.3.13煤粉射流火焰的观测结果和实验数据452

6.4.1概述465

6.4固体燃料的层燃465

6.3.14煤粉燃烧的进一步发展465

6.4.2在炉篦上的燃料层中燃料和空气的混合466

6.4.3维持固体燃料块和颗粒在炉篦上所必需的条件468

6.4.4固体燃料层的气化和燃烧过程特性，燃料层上方的烟气成分469

6.4.5炉篦上固体燃料层对燃气和空气流动的阻力477

6.4.6炉篦上固体燃料颗粒和燃料层在干燥、预热和燃烧过程中的热交换478

6.4.7计算固体燃料层的模型483

6.5固体燃料的沸腾燃烧487

6.5.1概述487

6.5.2沸腾床燃烧的方法488

6.5.3沸腾床燃烧的优缺点489

6.5.4沸腾床的形成491

6.5.5沸腾床中的传热和传质493

6.5.6沸腾床中的燃烧和气化494

6.5.7实验研究496

6.5.8沸腾燃烧展望501

6.6旋风炉火焰501

6.6.1概述501

6.6.2旋风炉的冷态空气动力特性502

6.6.3旋风炉内的火焰结构507

6.6.4卧式旋风炉中固体燃料的浓度、颗粒直径及环境温度对固体燃料燃尽度影响的研究511

6.7熔铁竖炉（如高炉和化铁炉）中的燃烧512

6.7.1概述512

6.7.2熔铁竖炉的运行和燃烧过程的发展513

参考文献515

第七章 火箭发动机的特殊燃烧问题519

7.1概述519

7.2液体推进剂火箭发动机519

7.2.1一般情况519

7.2.2单组元推进剂液滴的燃烧521

7.3固体推进剂火箭发动机528

7.3.1一般情况528

7.32浸蚀燃烧529

7.4火箭发动机的推力与喷管流动中化学反应的关系532

7.5火箭发动机中的燃烧不稳定性537

参考文献540

第八章 燃烧稳定性和火焰稳定方法542

8.1燃烧器火焰的稳定性和稳定方法542

8.1.1预混气体火焰（均相火焰）的稳定性和稳定方法542

8.1.2扩散火焰的稳定条件584

8.1.3高碳氢化合物和惰性气体对天然气火焰稳定性的影响589

8.1.4扩散火焰、液体燃料雾火焰和煤粉火焰的稳定方法590

8.1.5在气体燃料和同轴空气的受限射流火焰、撞击射流火焰以及旋流火焰的情况下，湍流扩散火焰稳定的详细描述594

8.1.7耐火材料管中的火焰稳定608

8.1.6用多个小（圆）喷孔来稳定火焰608

8.1.8烧液体和气体燃料的炉子在启动时的不稳定燃烧趋势609

8.2煤在层燃过程中着火锋面的稳定610

8.2.1逆流方式下的着火稳定611

8.2.2链篦炉上横流方式下的着火稳定612

8.2.3煤层多灰时的熄灭条件614

参考文献617

第九章 强化燃烧619

9.1概述619

9.2升高燃烧过程的温度622

9.3强化燃烧的实际方法624

9.3.1减小燃料块和颗粒的尺寸624

9.3.2气流中颗粒的相对速度和燃烧的强化626

9.3.3着火前加热反应物629

9.3.4燃烧过程的组织630

9.3.5湍流和燃烧的强化632

9.3.6已燃气体的自然回流、火焰着火和燃烧强化633

9.3.7旋转射流、燃烧器喷口处燃料流的比动量及燃烧器设计对火焰强化的影响638

9.4燃料特性和燃烧的强化640

9.5旋风炉燃烧的组织原理和强化燃烧640

9.6关于固体燃料和渣油强化燃烧的展望641

9.7天然气火焰（燃烧）的强化和热辐射的增强642

9.7.1火焰的稳定（亦见第八章）642

9.7.2天然气火焰（燃烧）的强化643

9.7.3增强天然气火焰的发光和辐射特性644

9.7.4增强天然气火焰效果的其他方法645

9.8化铁炉热力作用的改进646

参考文献647