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目录1

第1章 燃烧过程概论1

第1节 煤粉燃烧1

第2节 燃烧产物、成分与火焰温度3

第3节 热平衡、着火与熄火7

1.3.1 能量平衡和热平衡7

1.3.2 热平衡状态的稳定性10

1.3.3 着火与熄火10

1.3.4 不等温燃烧室12

第4节 燃烧室的数学模型12

1.4.2 柱塞流动模型13

1.4.1 混合箱模型13

1.4.3 二维模型15

1.4.4 简化流动模型网络16

第5节 其余各章概要16

符号17

参考文献17

第2章 流动谱型和混合18

第1节 导言18

第2节 燃烧室内的流动谱型20

2.2.1 管式炉膛20

2.2.2 水管锅炉炉膛21

第3节 停留时间分布21

2.3.1 理论21

第4节 射流的一般特性24

2.3.2 水管锅炉中停留时间的分布24

2.4.1 流动的理论分析25

2.4.2 Prandtl的混合长度理论25

2.4.3 轴向速度衰减26

2.4.4 旋涡扩散系数27

2.4.5 其它的湍流射流理论28

2.4.6 湍流射流的发展28

2.4.7 轴对称自由射流中旋涡扩散的估算29

2.4.8 旋涡扩散在煤粉火焰数学模拟中的重要性30

2.4.9 小结30

第5节 自由射流31

2.5.1 平面射流31

2.5.2 圆形射流33

2.5.3 圆环形射流及同轴射流37

2.5.4 浮力的影响38

第6节 喷入流动流体中的射流38

2.6.1 同向流动39

2.6.2 相交流动39

第7节 受限射流42

2.7.1 回流42

2.7.2 受限射流内速度和浓度的轴向发展45

第8节 射流系47

第9节 旋转射流47

2.9.1 圆形旋转射流48

2.9.2 环形旋转射流52

第10节 含尘射流54

第11节 燃烧射流56

符号59

第12节 小结59

参考文献61

第3章 传热63

第1节 导言63

第2节 辐射传热64

3.2.1 基本概念65

3.2.2 用于均匀等温包壳的关系式72

3.2.3 非均匀、非等温燃烧室的计算方法76

3.2.4 散射介质中的传热85

第3节 对流传热90

3.3.1 流体和壁面之间的传热91

3.3.2 燃烧室内的传热93

第4节 传热计算的实例93

3.4.1 无对流传热时的管状燃烧室94

3.4.2 壳式锅炉99

3.4.3 水管锅炉101

3.4.4 高强度燃烧室102

第5节 在着火前区域中反应物的加热104

3.5.1 着火的热力理论105

3.5.2 着火距离的测量110

第6节 总结和结论116

符号117

参考文献120

第4章 热解121

第1节 导言121

第2节 缓慢热解122

4.3.2 以往的工作125

4.3.1 概述125

第3节 快速热解125

4.3.3 BCURA未发表的工作128

4.3.4 颗粒尺寸的变化132

第4节 几种可能的热解机理132

第5节 研究结果在煤粉燃烧中的应用134

符号135

参考文献136

第5章 挥发分的燃烧137

第1节 导言137

第2节 挥发分的组成137

第3节 挥发分的燃烧138

5.3.1 当化学反应的时间可以忽略时挥发分和氧气的燃烧时间139

5.3.2 挥发分燃烧时化学反应时间的计算140

5.3.3 碳黑的形成和燃烧141

第4节 小结144

符号144

参考文献144

第6章 碳颗粒的反应速率145

第1节 导言145

第2节 球形颗粒燃烧的简化模型147

6.2.1 热平衡150

6.2.2 各种变量对氧化反应速率的影响153

第3节 一氧化碳氧化过程对颗粒反应速率的重要性156

6.3.1 一氧化碳生成后的燃烧157

6.3.2 结论159

第4节 二氧化碳、水蒸汽与碳颗粒的反应对燃烧的影响159

第5节 在煤粉火焰燃烧中的应用161

符号162

参考文献163

第7章 柱塞流动中悬浮煤粉颗粒群的等温燃烧164

第1节 导言164

第2节 燃烧模式164

第3节 氧浓度沿火焰长度的变化166

7.3.1 过量空气对单一粒径悬浮炭颗粒群燃尽时间的影响168

第4节 在柱塞流动中不均匀粒径悬浮颗粒群燃尽速率的计算169

第5节 典型煤粉悬浮颗粒群在等温柱塞流动中的计算燃烧速率173

7.5.1 与单一粒径计算结果的比较173

7.5.2 燃烧模式的影响174

7.5.3 表面反应速率系数的影响——扩散控制准则174

7.5.4 燃烧机理因子的影响175

7.5.5 研磨细度及膨胀的影响176

7.6.1 压力对反应速率的影响177

7.5.6 过量空气的影响177

第6节 对增压燃烧室中超高温燃烧过程的特殊考虑177

7.6.2 压力对反应机理的影响178

7.6.3 热解失重量的增加178

第7节 理论与实验系统的比较179

7.7.1 工作温度低于2000K的系统179

7.7.2 超高温运行的实验系统180

第8节 扩展到更复杂的燃烧系统181

符号181

参考文献182

第8章 燃烧室的数学模型183

第1节 导言183

第2节 数学模型的建立183

8.3.1 流场与混合的假定184

第3节 一些已有的数学模型184

8.3.2 传热的假定186

8.3.3 反应动力学187

8.3.4 模型的应用187

第4节 向更完善的模型前进188

第5节 基本数据方面的空缺189

符号190

参考文献190

附录A 煤粉细度191

（A1）Rosin-Rammler公式191

（A2）典型的煤粉细度193

附录B 煤粉中矿物质和灰分的分布196

附录C 火焰温度的计算197

（D2）墙式燃烧炉膛208

附录D 水管锅炉炉膛的类型208

（D1）下射式火焰炉膛208

（D3）角式燃烧炉膛209

附录E 水管锅炉炉膛模型内停留时间分布的研究210

（E1）Peirce和Thring（1957）的研究210

（E2）Blanchard（1964）的研究210

附录F 浮升射流轨迹分析式的推导212

附录G 煤粉燃烧室的辐射特性值215

（G1）煤、炭和灰粒215

（G1.1）含碳固体颗粒的复数型折射指数215

（G1.2）煤和炭颗粒的辐射效率因子217

（G1.3）煤和炭悬浮体的吸收系数219

（G2.2）碳黑悬浮体的吸收系数221

（G2）碳黑颗粒221

（G2.1）碳黑颗粒的辐射效率因子221

（G3）烟气223

（G4）燃烧室壁面226

（G5）火焰辐射的测量值226

（G5.1）Sherman（1934α）227

（G5.2）IjmuidenNo.2燃烧室228

附录H 在相对运动中气体和颗粒之间的传热和传质234

（H1）对斯托克斯流的理论分析235

（H2）当颗粒的雷诺数低于100时传热、传质速率的测量238

（H3）结论239

附录Ⅰ 非连续介质中颗粒向外的传热和传质242

附录J 被加热时煤颗粒内部的温度梯度245

附录K 燃料颗粒的温度按指数规律上升时，其热解速度的理论关系式247

附录L 当氧通过惰性气体的扩散起控制作用时，挥发分的燃烧时间251

附录M 一氧化碳的燃烧速度253

附录N 在煤粉火焰中形成的碳黑量的估算257

附录P 碳和氧的表面反应速率260

（P1）传质效应的消除260

（P2）属于传质控制型反应的一些测量结果261

（P3）可以得到表面反应速率系数计算值的一些测量工作264

（P4）表面反应速率系数的最佳估算272

附录Q 扩散传质速度275

（Q1）双组分扩散系数276

（Q2）热扩散277

附录R 细小碳颗粒的燃尽时间278

附录S 用于燃烧研究的碳质固体的某些特性283

（S1）各种燃料的比较287

（T1）无烟煤试验289

附录T 柱塞流动型煤粉燃烧系统的实验数据289

（T2）烟煤试验292

（T3）小结296

附录U BCURA煤粉火焰试验装置燃烧数学模型的描述298

（U1）燃烧室和颗粒燃烧的基本特性298

（U2）数学模型的概述299

（U2.1）模型的目的299

（U2.2）流场与混合的假定299

（U2.5）模型的完整性300

（U3.1）碳颗粒的消耗速率300

（U3）模型的基本方程300

（U2.4）反应速率的假定300

（U2.3）传热的假定300

（U3.2）氧浓度301

（U3.3）时间和距离的关系303

（U3.4）火焰温度303

（U4）求解方法和所需要的数据306

（U5）计算310

（U5.1）步长与代表粒度分布的组分数目310

（U5.2）反应速率参数的影响312

（U5.3）颗粒尺寸的影响316

（U5.4）两个模型的比较316

（U5.5）计算结果小结317

代译后记——321

煤粉扩散火焰通过模型的展望321