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主要符号表1

绪论4

第一章燃烧的化学热力学基础6

1.1基本概念6

1.1.1体系6

1.1.2热力学状态6

1.1.3气体状态参数特性和状态方程6

1.1.4可逆过程与不可逆过程7

1.2热力学定律7

1.2.1热力学第一定律7

1.2.2恒容过程与恒压过程8

1.2.3热力学第二定律9

1.3化学平衡常数13

1.3.1化学平衡常数与标准反应自由能的关系13

1.3.2温度和压力对化学平衡常数的影响17

1.4热化学18

1.4.1化合物的生成焓和标准生成焓18

1.4.2反应焓19

1.4.3根据键能计算反应焓20

1.4.4任意温度下反应焓的计算——基尔霍夫定律21

1.4.5燃烧焓22

1.4.6热化学定律22

1.4.7绝热火焰温度24

第二章燃烧的化学动力学基础26

2.1化学反应速率26

2.2反应级数实验测定法29

2.2.1积分法29

2.2.2孤立变数法31

2.2.3半衰期法32

2.3影响反应速率的因素32

2.3.1温度的影响32

2.3.2压力的影响32

2.3.3混合物组分的影响33

2.4碰撞理论34

2.4.1活化能34

2.4.2指数前因子35

2.5过渡态（活化体）理论38

2.5.1过渡态理论的基本要点38

2.5.2催化剂对反应速率的影响40

2.6链反应41

2.6.1不分支链反应42

2.6.2分支链反应43

第三章燃烧的流体力学和传热传质学基础46

3.1输运现象46

3.1.1输运基本定律47

3.1.2输运系数47

3.2守恒方程53

3.2.1总质量守恒方程（连续方程）54

3.2.2组分守恒方程（扩散方程）55

3.2.3动量守恒方程56

3.2.4能量守恒方程57

3.3边界层中的传热和传质61

3.3.1平板层流边界层61

3.3.2自然对流63

3.3.3平板湍流边界层64

3.4燃烧流体力学的几个特殊问题67

3.4.1捷尔道维奇转换67

3.4.2广义雷诺比拟68

3.4.3斯蒂芬流69

第四章化学动力控制的燃烧现象72

4.1燃烧现象的分类72

4.2预混可燃气体的着火74

4.2.1着火概念74

4.2.2着火条件75

4.2.3燃烧反应的特点75

4.2.4着火延迟期（着火感应期）77

4.3谢苗诺夫对热着火的非稳态分析法79

4.4谢苗诺夫方程和着火界限82

4.5弗朗克-卡门涅茨基稳态分析法83

4.6开口系统中气流的热自燃分析89

4.7强迫着火90

4.7.1强迫着火与自发着火的比较90

4.7.2点火方法91

4.7.3电火花点火分析91

4.7.4点火的可燃界限96

4.8朗威尔反应器理论98

第五章液体燃料的燃烧102

5.1液滴的蒸发102

5.1.1液滴的低温蒸发102

5.1.2液滴的高温蒸发102

5.2静止条件下液滴的稳态燃烧108

5.2.1燃烧速率方程109

5.2.2液滴燃烧分析112

5.3非稳态条件和有限反应速率对液滴燃烧的影响113

5.3.1非稳态过程的影响113

5.3.2有限反应速率的影响114

5.4对流条件下液滴的蒸发和燃烧114

5.4.1自然对流的影响114

5.4.2强迫对流中液滴的蒸发和燃烧——球对称“折算薄膜”概念115

5.5液体燃料的雾化116

5.5.1概述116

5.5.2液雾炬特性116

5.6多相流的颗粒动力学119

5.6.1在多相流场中作用于液滴上的外力119

5.6.2颗粒动力学120

5.6.3向颗粒的传热121

5.7液雾燃烧122

5.7.1概述122

5.7.2液雾统计守恒方程123

第六章气体燃料的射流燃烧128

6.1平面自由射流128

6.1.1平面自由射流的数学分析129

6.1.2层流平面自由射流的解132

6.1.3湍流平面自由射流的解134

6.2圆柱形自由射流134

6.2.1圆柱自由射流的数学分析135

6.2.2层流圆柱自由射流的解136

6.2.3湍流圆柱自由射流的解137

6.2.4卷吸量（引射量）138

6.3平行射流138

6.4相交射流141

6.4.1相交射流汇合流的混合变形141

6.4.2相交射流汇合流的运动方向及速度衰减144

6.5流入静止环境中燃料自由射流的燃烧145

6.5.1基本方程及其解146

6.5.2火焰结构147

6.6哈瓦变换152

6.7受限射流燃烧153

6.7.1纵向受限射流燃烧153

6.7.2无回流型纵向受限射流火焰155

第七章煤燃烧的理论基础158

7.1概述158

7.2煤的热解与努塞尔收缩热解模型158

7.3热解的动力学描述160

7.4碳粒非均相反应的物理描述162

7.5纯扩散控制的碳粒表面非均相燃烧模型163

7.6扩散与动力因素同时控制的碳粒表面的燃烧166

7.7具有容积反应的碳粒燃烧模型170

7.8碳粒燃烧中的内孔效应和覆盖层的影响172

7.8.1内孔效应172

7.8.2覆盖层（灰层）的影响174

7.9沸腾床燃烧概述175

7.9.1沸腾床燃烧原理175

7.9.2沸腾床单颗粒燃烧物理模型176

7.9.3沸腾床燃烧的优缺点176

第八章预混气体火焰178

8.1火焰传播的两种基本形式——火焰正常传播与爆震178

8.2正常燃烧火焰的基本性质180

8.3本生灯火焰的稳定182

8.3.1本生灯火焰稳定界限184

8.3.2火焰吹熄的临界条件和吹熄界限186

8.4高速气流中的火焰稳定187

8.4.1高速气流中火焰稳定的意义187

8.4.2用钝体稳定器稳定火焰188

8.4.3火焰稳定的理论研究190

8.5层流火焰的传播193

8.5.1基本概念193

8.5.2火焰传播机理194

8.6层流火焰传播的基本方程195

8.7马兰特-利·恰特利尔的简化分析法196

8.8捷尔道维奇和弗朗克-卡门涅茨基的分区近似解法197

8.9董道义精确解法199

8.10影响层流火焰传播速度的各种因素201

8.10.1不同燃料与空气混合燃烧时的火焰传播速度201

8.10.2燃料结构对火焰传播速度的影响202

8.10.3压力对火焰传播速度的影响202

8.10.4混气初温对火焰传播速度的影响204

8.10.5火焰温度对火焰传播速度的影响205

8.10.6惰性添加物对火焰传播速度的影响206

第九章湍流燃烧初步207

9.1湍流燃烧的一般特点207

9.1.1湍流的物理本质207

9.1.2湍流燃烧的特点207

9.2湍流的数学描述209

9.2.1雷诺方程209

9.2.2平均速度场模型212

9.2.3平均湍动能模型（单方程模型）213

9.2.4双方程模型214

9.3湍流燃烧的物理模型215

9.3.1邓克勒-谢尔金皱折火焰面模型215

9.3.2萨默菲尔德容积燃烧模型218

9.4实用湍流燃烧的某些实验结果219

9.4.1本生灯湍流火焰的传播速度219

9.4.2钝体后的湍流燃烧220

第十章固体推进剂的燃烧221

10.1固体推进剂及其燃烧特性概述221

10.1.1固体推进剂221

10.1.2固体推进剂燃烧的宏观规律222

10.2双基推进剂的稳态燃烧机理224

10.2.1多阶段燃烧模型的物理描述225

10.2.2双基推进剂的理论燃速公式231

10.3复合推进剂的稳态燃烧机理236

10.4固体推进剂的侵蚀燃烧240

10.4.1侵蚀燃烧概述240

10.4.2侵蚀燃烧的物理机理和理论模型241

10.4.3侵蚀燃速的工程计算251

10.5固体推进剂的燃烧不稳定性253

10.5.1燃烧不稳定现象253

10.5.2推进剂燃烧表面对声波的响应254

10.5.3推进剂燃烧响应的线性理论257

10.5.4固体推进剂燃烧的非声不稳定性264