燃烧学（第2版）/普通高等教育“十三五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐通模，惠世恩 编

图书标签:

• 燃烧学
• 燃烧
• 化学反应动力学
• 热力学
• 传热学
• 能源
• 环境科学
• 高等教育
• 教材
• 十三五规划教材

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111554295

版次：2

商品编码：12188014

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十三五”规划教材

开本：16开

出版时间：2017-04-01

用纸：胶版纸

页数：331

字数：518000

正文语种：中文

内容简介

　　《燃烧学（第2版）/普通高等教育“十三五”规划教材》共三篇，从内容编排上分三篇八章展开。第1篇为学习燃烧学必须掌握的燃烧化学反应动力学和以动量、热量、质量传递为核心的燃烧空气动力学，这是燃烧学的理论基础；第二篇为燃烧科学内在的基本原理和规律，着重介绍燃料着火理论，气、油、煤燃烧的过程和特点；第三篇为启迪读者深入思考的几个热门科技命题：燃烧过程中NOx的生成和控制、催化燃烧、化学链燃烧、富氧燃烧，燃烧数值模拟及燃烧实验的相似原理和模化方法等。全书各章都附有思考题和习题，有些扫描二维码可查看参考答案和提示，以帮助读者理解和掌握书中的核心内容。
　　《燃烧学（第2版）/普通高等教育“十三五”规划教材》可作为高等学校能源与动力工程专业本科生教材，也可作为燃烧科技领域的研究生和工程技术人员以及广大燃烧科学爱好者有益的参考书。

作者简介

　　徐通模，1939年11月生，西安交通大学教授、博士生导师，国家有突出贡献中青年专家。1961年7月毕业于西安交通大学动力机械制造系锅炉制造专业。近50年来，一直从事热能工程领域气固两相流及燃烧学科的教学和科研工作。主讲燃烧学、流体力学、锅炉原理、燃烧科学与技术的近代进展等本科及研究生课程。已培养博士21人、硕士35人。主要著作有《燃烧学》《锅炉燃烧设备》《实验设计与数据处理》以及《实用锅炉手册》等。

内页插图

目录

第2版前言
第1版前言
第一篇 燃烧科学基础
第一章 绪论
第一节 燃烧概述
第二节 常见的燃烧设备
一 、煤粉炉
二 、链条炉
三 、内燃机
四 、燃气轮机
五 、火箭发动机
第三节 常见的燃料
思考题和习题
参考文献
第二章 燃烧化学反应动力学基础
第一节 燃烧化学反应动力学概述
第二节 燃烧化学反应速率
一 、浓度
二 、化学反应速率
三 、基元反应与总包反应
四 、质量作用定律
五 、反应级数
六 、基元反应的化学反应速率
七 、总包反应的化学反应速率
第三节 影响化学反应速率的因素
一 、温度对化学反应速率的影响——阿累尼乌斯定律
二 、活化能E对化学反应速率的影响
三 、压力对化学反应速率的影响
四 、反应物浓度和摩尔分数对化学反应速率的影响
五 、催化作用对化学反应速率的影响
第四节 链式化学反应
一 、链式反应的特点
二 、不分支链式反应
三 、分支链式反应
四 、分支链式反应的孕育与爆炸特点
第五节 燃烧化学反应中的化学平衡
思考题和习题
参考文献
第三章 燃烧客气动力学基础——混合与传质
第一节 湍流的物理本质和数学描写
一 、湍流脉动
二 、湍流的数学描写——雷诺方程组
三 、湍流附加应力的假定
第二节 动量、热量和质量传递的比拟
一 、分子运动扩散和湍流运动扩散
二 、热量交换和质量交换的比拟
第三节 湍流射流中的积分守恒条件
一 、湍流自由射流的特性
二 、伴随流射流中的积分守恒条件
三 、自由射流的积分守恒条件
四 、"三传"过程中普遍适用的二元微分方程组
第四节 湍流自由射流中的混合与传质
一 、湍流自由射流轴心线上参数的变化
规律
二 、大温差不等温自由射流的湍流混合与传质
三 、射流本身因燃烧而不断升温情况下的混合与传质
四 、气-固（液）两相射流中的混合与传质
第五节 旋转射流中的混合与传质
一 、旋转射流的特性
二 、旋流强度及旋转射流的流动形式
三 、各种旋流器旋流强度的计算
四 、旋转射流的一些实验研究结果介绍
第六节 钝体射流中的混合与传质
一 、钝体射流的流动结构
二 、钝体射流的流动特性
第七节 平行与相交射流中的混合与传质
一 、混合与传质的动力参数条件
二 、平行射流
三 、相交射流
四 、横向射流
思考题和习题
参考文献

第二篇 燃烧科学技术基本原理
第四章 着火理论
第一节 着火的基本概念
一 、着火过程
二 、着火方式与机理
三 、着火条件的数学描述
第二节 热自燃理论
一 、热自燃条件
二 、热自燃温度
三 、热自燃界限
四 、热自燃孕育期
第三节 链锁自燃理论
一 、链锁自燃与热自燃
二 、链锁自燃条件
三 、链锁自燃孕育期
第四节 强迫点燃理论
一 、强迫点燃与热自燃
二 、强迫点燃方法
三 、炽热物体点燃理论
第五节 火焰传播
一 、火焰传播现象
二 、正常火焰传播
三 、正常火焰传播速度的理论求解及分析
四 、正常火焰传播速度的主要影响因素
第六节 燃烧热工况
一 、零元系统的燃烧热工况
二 、一元系统的燃烧热工况
思考题和习题
参考文献
第五章 气体燃料燃烧
第一节 扩散火焰与预混火焰
一 、燃烧方式与火焰结构
二 、气体燃料的预混燃烧
三 、气体燃料的扩散燃烧
第二节 火焰稳定的原理和方法
一 、火焰稳定的基本条件
二 、火焰稳定机理
三 、高速气流中火焰的稳定
四 、火焰稳定的主要方法
第三节 湍流燃烧火焰特点
一 、湍流火焰传播的皱折表面燃烧理论
二 、湍流火焰传播的容积燃烧理论
三 、湍流扩散燃烧
思考题和习题
参考文献
第六章 液体燃料燃烧
第一节 液体燃料的特性
一 、油类燃料特性
二 、其他液体燃料
第二节 液体燃料的雾化
一 、雾化过程及机理
二 、喷嘴
三 、液体燃料雾化性能
第三节 液滴的蒸发
一 、液滴蒸发时的斯蒂芬流
二 、相对静止环境中液滴的蒸发
三 、强迫气流中液滴的蒸发
四 、液滴群的蒸发
第四节 液滴燃烧
一 、静止液滴的燃烧
二 、强迫气流中液滴的燃烧
三 、液滴群的燃烧
四 、合理配风
思考题和习题
参考文献
第七章 煤的燃烧
第一节 煤的燃烧过程、特点及其热解
一 、煤的燃烧过程
二 、水分的蒸发过程及对燃烧的影响
三 、煤的热解与挥发分的燃烧
四 、煤粒的着火
五 、煤粒燃烧的一些实验研究结果
六 、影响煤粒着火的因素
七 、焦炭的燃烧特性
第二节 碳燃烧化学反应的过程
一 、碳燃烧化学反应的步骤
二 、碳燃烧过程中的吸附和解吸
三 、碳燃烧过程中的扩散
第三节 碳的动力燃烧与扩散燃烧
第四节 碳的燃烧化学反应
一 、碳的品格结构
二 、碳与氧的反应机理
三 、碳和二氧化碳的反应机理
四 、碳与水蒸气的反应
五 、表面反应的碳球燃烧速率
六 、二次反应对碳燃烧过程的影响
七 、具有空间二次反应的碳球燃烧速率
第五节 多孔性碳球的燃烧
第六节 灰分对焦炭燃烧的影响
一 、碳粒燃烧过程的物理模型
二 、不同燃烧温度下灰分对燃烧的影响
三 、灰分对焦炭燃烧的其他影响
第七节 煤粉燃烧
一 、煤粉气流的输送与分配
二 、煤粉气流的着火
三 、旋转射流中煤粉的着火
四 、直流射流中煤粉的着火
五 、煤粉气流的燃尽过程
思考题和习题
参考文献

第三篇 燃烧科学技术新发展
第八章 燃烧科学技术发展中的几个科学问题
第一节 氮氧化物的生成机理及燃烧控制
一 、概述
二 、煤燃烧过程中NOx的生成机理
三 、煤燃烧过程中NOx的破坏机理
四 、影响煤粉炉内NOx生成的因素
第二节 催化燃烧
一 、催化燃烧控制NOx和CO生成的原理
二 、典型催化燃烧室
三 、催化燃烧催化剂的研究进展
第三节 燃烧过程的相似与模化
一 、相似理论在燃烧过程中的应用
二 、燃烧空气动力过程的物理模化
第四节 燃烧过程数值模拟
一 、基本原理、算法与程序特点
二 、数值模拟的结果
第五节 富氧燃烧
一 、煤粉在富氧燃烧条件下的着火和燃烧特性
二 、富氧燃烧污染物释放和控制
三 、富氧燃烧方式下矿物质转化及灰熔融特征
四 、经济性评价
第六节 化学链燃烧
一 、氧载体
二 、化学链燃烧反应器
三 、化学链燃烧系统与其他系统耦合
思考题和习题
参考文献

前言/序言

　　本书为能源与动力工程专业专业基础课用书。本次修订保留了第1版的基本指导思想和相对成熟的知识基本框架结构，由“燃烧科学基础”“燃烧科学技术基本原理”“燃烧科学技术新发展”三篇组成。主要修订内容有：
　　1.更新了书中一些技术法规数据，统一了常用物理量的表示符号等，便于读者阅读其他参考书时内容对接。
　　2.适当调整了部分内容的布置和相互衔接，表述上力求顺畅和易读。同时删去了部分重复内容。
　　3.增加了第一章“绪论”和第八章的第五节“富氧燃烧”和第六节“化学链燃烧”两节。简明、概括地介绍了常见的工程燃烧设备概貌和工作特点；从环境保护角度，介绍了当前国内外比较关注的新型燃烧技术的基本工作过程及研究现状，力图启发初学者对燃烧科技的想象力，激发他们拓展知识面、探索未来的激情。
　　4.本书有些章后的思考题和习题附有参考答案和提示，第八章有部分彩图等资源，均可通过扫描二维码查看。
　　以上修订来自作者多年教学实践的_些感悟，也是一次新的探索和尝试。恳请使用本书的高校师生和读者给予关注和批评指正。
　　本书第一章、第四章的第一至四节和第六节、第八章的作者为西安交通大学教授周屈兰。第二章的作者为华北电力大学教授阎维平。第三章的作者为西安交通大学教授徐通模。第四章的第五节和第五章的作者为原上海理工大学教授汪军。第六章的作者为西安交通大学教授谭厚章。第七章的作者为西安交通大学教授惠世恩。全书特请西安交通大学燃烧学专家许晋源教授审阅。
　　本书全体作者向本书参考文献的作者们及所有关心、支持和帮助本书出版的朋友们表示真诚的谢意。

《热力学与统计物理学：微观世界的宏观规律》 内容简介 《热力学与统计物理学：微观世界的宏观规律》是一本全面深入探讨热力学基本原理及其与统计物理学之间深刻联系的学术著作。本书旨在为读者构建一个理解物质在宏观层面行为的坚实基础，并揭示这些宏观现象背后微观粒子相互作用的统计规律。全书共分十二章，从最基础的热力学概念出发，逐步深入到复杂的统计系综理论，并穿插丰富的实例和应用，力求使读者在掌握理论的同时，也能领略其强大的解释力和预测能力。 第一章 热力学基础：从温度到能量 本章首先引入了热力学的核心概念，包括温度、热量和功。我们将详细阐述温度计的原理，以及摄氏度、华氏度和开尔文温标之间的转换。接着，深入探讨热量的传递方式——传导、对流和辐射，并给出具体的物理模型和计算方法。功的概念在热力学中至关重要，我们将从宏观和微观两个层面分析功的来源，特别是与体积变化相关的“膨胀功”和与系统内部运动相关的“其他功”。最终，本章将汇聚这些基本概念，引出热力学第一定律——能量守恒定律，并对其在不同过程中的表现进行详细的分析。 第二章 热力学第一定律：能量的转化与守恒 本章将热力学第一定律作为核心，深入研究能量在系统中的转化和守恒。我们将详细解析内能的概念，理解它是系统微观粒子动能和势能的总和，以及其随状态变化的规律。通过分析不同类型的过程，如等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程，我们将展示能量在不同途径下的交换形式。本书将引入焓（enthalpy）的概念，并阐述其在等压过程中的重要性，特别是在化学反应和相变等应用中。此外，本章还将讨论可逆过程和不可逆过程的区别，以及能量损耗的概念，为理解热力学第二定律打下基础。 第三章 热力学第二定律：不可逆性与熵增 本章是热力学理论的升华，我们将聚焦于热力学第二定律。不同于第一定律描述能量的守恒，第二定律揭示了能量转化的方向性和过程的不可逆性。我们将详细阐述卡诺循环，理解其作为理想热力机循环的理论极限，并引出熵（entropy）的概念。熵将被定义为系统无序度的度量，并深刻理解“孤立系统的熵永不减少”的普适原理。我们将分析熵在各种物理和化学过程中的变化，以及熵增与不可逆过程之间的必然联系。此外，本章还将介绍几种常见的熵计算方法，并探讨熵在信息论等交叉学科中的应用。 第四章 热力学第三定律与绝对零度 本章将深入探讨热力学第三定律，该定律为我们设定了熵的参考零点——绝对零度。我们将解释为什么绝对零度是一个无法达到的极限，以及在接近绝对零度时物质会表现出的奇特行为。本章将详细介绍晶体在绝对零度下熵趋于零的理论依据，并讨论其在实际测量中的意义。我们还将简要介绍超导和超流等在极低温度下出现的量子现象，虽然不深入探讨其量子力学机制，但会强调这些现象与热力学第三定律的联系，以及它们在低温物理学中的重要性。 第五章 理想气体与真实气体 本章将重点分析理想气体和真实气体的热力学性质。理想气体模型是最基础也是最重要的模型，我们将详细推导理想气体的状态方程（PV=nRT），并基于此方程分析等温、等容、等压和绝热过程中的热力学量变化。接着，我们将引入真实气体与理想气体的差异，并详细讲解范德华方程（van der Waals equation）等更精确的气体状态方程，阐述分子间作用力和分子自身体积对气体行为的影响。本章还将讨论临界现象，如临界温度、临界压力和临界体积，以及它们在相变过程中的重要性。 第六章 相变与相图 相变是物质世界中普遍存在的现象，本章将系统地介绍相变的理论。我们将定义相（phase）的概念，并详细分析一阶相变（如熔化、汽化）和二阶相变（如铁磁性转变）的区别。以水的相图为例，我们将详细解读相图中不同区域代表的相态，以及相界线上的共存关系。本章将深入讨论相变的热力学条件，包括吉布斯自由能（Gibbs free energy）在判断相稳定性中的作用。同时，我们将介绍相变潜热（latent heat）的概念，并给出计算潜热的方法。 第七章 化学热力学基础 本章将热力学的原理应用于化学反应。我们将引入化学势（chemical potential）的概念，并解释它如何决定物质在不同相之间的平衡分布。本章将详细阐述盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's law）和阿伏伽德罗定律（Avogadro's law）在化学计量学中的应用，以及它们与热力学原理的联系。我们将深入讨论化学反应的热效应，如反应热（heat of reaction），并介绍标准生成焓（standard enthalpy of formation）和标准燃烧焓（standard enthalpy of combustion）等关键参数。最后，本章将介绍吉布斯自由能变化（ΔG）在判断化学反应自发性方面的决定性作用，并引入平衡常数（equilibrium constant）的概念。 第八章 统计物理学入门：分子世界的概率 本章将视角从宏观热力学转向微观统计物理学，揭示宏观规律背后的微观粒子行为。我们将介绍分子运动论的基本假说，并基于这些假说推导理想气体的压强和温度的统计意义。本章将引入概率和统计的概念，解释宏观可测量的物理量如何由大量微观粒子的平均行为决定。我们将介绍玻尔兹曼统计（Boltzmann statistics）的概念，并初步探讨微观状态和宏观状态之间的关系。 第九章 统计系综：宏观性质的统计平均 本章将深入介绍统计系综（statistical ensemble）这一核心概念，它是连接微观状态和宏观性质的关键桥梁。我们将详细阐述微正则系综（microcanonical ensemble）、正则系综（canonical ensemble）和巨正则系综（grand canonical ensemble）的定义及其适用范围。对于每一个系综，我们将推导出其对应的分配函数（partition function），并解释分配函数如何包含了系统的全部统计信息。通过对分配函数的数学分析，我们可以计算出系统的各种宏观热力学量，如内能、熵、压强和热容等。 第十章 玻色-爱因斯坦统计与费米-狄拉克统计 本章将介绍描述量子粒子统计行为的两种重要统计方法：玻色-爱因斯坦统计（Bose-Einstein statistics）和费米-狄拉克统计（Fermi-Dirac statistics）。我们将详细区分玻色子（bosons）和费米子（fermions），并阐述它们在粒子交换下的对称性要求。我们将推导出适用于这两种粒子的分布函数，并分析其在不同温度下的行为。本章还将简要介绍玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein condensate）和费米子简并（fermionic degeneracy）等量子现象，以及它们在凝聚态物理学中的重要意义。 第十一章 磁学与铁磁性 本章将热力学的原理和统计方法应用于磁性材料的研究。我们将首先介绍几种基本的磁性现象，如抗磁性、顺磁性和铁磁性，并从微观粒子的磁矩角度进行解释。接着，我们将深入探讨铁磁性材料的宏观行为，如磁化曲线、磁滞回线和居里温度（Curie temperature）。本章将利用统计系综理论，分析铁磁材料中的自旋相互作用，并解释相变是如何在居里温度附近发生的。 第十二章 应用与前沿 本章将本书所学的热力学与统计物理学知识应用于更广泛的领域。我们将讨论如热机效率的优化、制冷技术的原理、以及相变在材料科学中的应用。此外，本章还将简要介绍一些当前研究的前沿方向，例如非平衡态统计物理学、复杂系统的热力学行为、以及统计物理学在生物学、经济学等领域的交叉应用。通过这些实例，读者将深刻体会到热力学与统计物理学作为基础学科的强大生命力和无限发展潜力。 本书内容严谨，逻辑清晰，语言力求通俗易懂，并配有大量的图表和例题，旨在帮助读者建立对物质世界宏观规律及其微观根源的深刻理解。无论您是物理学、化学、工程学还是相关交叉学科的学生，本书都将是您学习和研究过程中不可或缺的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，深沉的色调搭配上简洁有力的书名，隐约透露出一种严谨而又充满探索精神的学术氛围。拿到手中，纸张的质感也相当不错，略带磨砂的手感，翻阅起来不会有廉价感。目录页的编排清晰明了，章节划分合理，可以看出编著者在内容组织上是花了心思的。每一章的标题都精准地概括了核心内容，而且很多标题都带有一些引导性的词语，仿佛在召唤读者去深入挖掘其背后的奥秘。对于我这样初次接触这个领域的人来说，这种清晰的脉络感至关重要，让我对接下来的学习之旅充满了期待，也让我能够有针对性地去理解和吸收知识，而不是在一堆繁杂的信息中迷失方向。我尤其欣赏的是，在目录中，一些重要概念的出现频率和位置都经过了巧妙的设计，这或许暗示了这些概念在整本书中的核心地位，能够帮助我快速建立起对整个学科体系的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书，最让我印象深刻的是其语言风格。编著者在学术的严谨性与可读性之间找到了一个绝佳的平衡点。尽管涉及的是相对专业的领域，但文中并没有过多使用晦涩难懂的术语，即使有一些专业词汇，也往往会附带清晰的解释，或者在后面的内容中通过实例进行阐释。这种“润物细无声”的教学方式，让我能够在一个相对轻松的氛围中逐步理解复杂的概念。更重要的是，文中穿插的一些历史典故和现实生活中的应用案例，极大地增强了学习的趣味性。比如，某一个章节在讲解某个理论时，会突然插入一个历史上著名的实验，或者当前某个尖端科技领域是如何应用这个理论的，这种联系感让我觉得学习不再是枯燥的知识堆砌，而是与现实世界息息相关的探索。这种生动的叙述，让原本可能显得遥不可及的科学原理，瞬间变得鲜活起来，激发了我进一步探究的欲望。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的图文结合处理给予高度评价。每一张插图都经过精心挑选，尺寸和位置都恰到好处，与文字内容完美呼应。有些图表非常直观地展示了复杂的物理过程，比如一些能量的转化示意图，或者不同阶段的物质状态变化图。这些图形化的语言，比纯文字的描述更能帮助我建立起空间感和动态感，让我能够更深刻地理解抽象的概念。而且，图的质量也非常高，线条清晰，色彩运用得当，不会有模糊不清或者过于花哨的问题。很多时候，我甚至会先看图，然后结合文字说明来理解，这种“先声夺人”的图示，往往能在我脑海中留下更深刻的印象。我认为，一本优秀的教材，就应该能够通过多种感官渠道来传递知识，这本书在这方面做得相当出色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体逻辑严谨，结构层次分明。从基础概念的引入，到理论的深入剖析，再到实际应用的拓展，整个叙述过程一气呵成，非常流畅。作者在论述过程中，始终保持着一种清晰的思路，循序渐进地引导读者一步步深入。特别是对于一些关键性的推导过程，作者会详细地给出每一步的依据和说明，这极大地降低了理解的难度。很多时候，我会被某些理论的精妙之处所折服，而这本书就能够很好地展现这种精妙。并且，在章节之间，作者也巧妙地设置了过渡，使得前后的知识能够相互关联，形成一个完整的知识体系，而不是零散的碎片。这种完整的知识体系，对于我构建扎实的学科基础，以及未来进行更深入的学习和研究，都起到了奠基性的作用。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我发现书中存在一些非常贴心的设计。例如，在每个章节的末尾，都设置了“思考题”或者“练习题”，这些题目涵盖了从基本概念的巩固到更深层次的应用分析，能够有效地检验我对本章内容的掌握程度。更让我惊喜的是，一些题目还提供了参考答案或者解题思路的提示，这对于自学来说简直是福音。它避免了我因为卡在某个难题上而产生挫败感，能够引导我独立思考，找到解决问题的关键。此外，一些章节还引用了最新的研究文献，并进行了简要的评述，这让我在学习基础知识的同时，也能了解到该领域的最新发展动态，这对于培养我的学术视野非常有益，也让我看到了一些未来可能的研究方向。